煤礦機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及維護(hù)研究
時(shí)間:2022-07-04 10:44:12
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摘要:針對晉圣坡底煤礦在煤炭生產(chǎn)過程中煤礦機(jī)械設(shè)備故障頻發(fā)、機(jī)械設(shè)備維護(hù)管理工作效率不高的問題,通過點(diǎn)檢的形式,本著經(jīng)濟(jì)效益最大化的原則,確定了200h的點(diǎn)檢周期。對比選擇合適的策略模型,實(shí)現(xiàn)煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。
關(guān)鍵詞:煤礦機(jī)械設(shè)備;維護(hù)管理;狀態(tài)監(jiān)測;經(jīng)濟(jì)效益1工程概況
1工程概況
晉能控股集團(tuán)晉圣坡底煤業(yè)有限公司位于晉城市坡底村附近,生產(chǎn)規(guī)模600kt/a,其地理位置為東經(jīng)112°27'12〞—112°28'51〞,北緯35°17'44〞—35°19'29〞,井田東西寬1.5km,南北長5.4km,面積為7.4151km2,開采煤層為3-15#煤層,開采深度標(biāo)高為+775~+570m。全礦機(jī)械設(shè)備機(jī)泵震動(dòng)為d級,嚴(yán)重影響了機(jī)泵的正常運(yùn)行,水平方向和垂直方向的震動(dòng)位移達(dá)到了15.698mm/s和16.587mm/s,對設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析,通過精細(xì)化管理形式對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和維護(hù)。
2煤機(jī)故障類型及成因分析
電氣系統(tǒng)的故障主要表現(xiàn)為接觸不良和電子元器件異常。井下長期處于潮濕環(huán)境當(dāng)中,并且巷道內(nèi)空氣中酸性氧化物含量較高,會(huì)使電路板上的電子元器件產(chǎn)生氧化、老化等問題[1]。同時(shí),電子元器件在工作時(shí)會(huì)發(fā)熱,為增長其使用壽命,通常會(huì)帶有散熱裝置,井下煤粉或其他巖石顆粒容易積聚在電路板上,導(dǎo)致其散熱能力降低,從而導(dǎo)致其使用年限下降,造成不必要的損失[2]。而且電氣部分長期受到不平衡引起的震動(dòng)時(shí),極易引發(fā)電路板接觸不良,導(dǎo)致機(jī)械運(yùn)動(dòng)停擺。故電氣系統(tǒng)的故障表現(xiàn)可總結(jié)為電信號的缺失和異常發(fā)熱。
3煤礦機(jī)械設(shè)備故障監(jiān)測
3.1監(jiān)測方法
油液監(jiān)測法。通過檢測機(jī)械設(shè)備中液壓油的純度來進(jìn)行故障檢測。設(shè)備機(jī)械系統(tǒng)發(fā)生故障,其液壓油中雜質(zhì)增多,這些雜質(zhì)既可能來源于磨損殘留物,也可能來源于煤礦粉塵,通過檢測其在液壓油中的比列,可以對設(shè)備機(jī)械故障進(jìn)行檢測。但由于該方法實(shí)施時(shí)需要取樣,所以該種檢測方法不具備時(shí)效性[3]。溫度監(jiān)測法。通過安裝溫度傳感器,獲得煤礦機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中的實(shí)時(shí)溫度上升情況,判斷機(jī)械設(shè)備是否發(fā)生故障,該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)故障的實(shí)時(shí)監(jiān)測。電流監(jiān)測法。針對電氣系統(tǒng)的故障,多采用電流監(jiān)測法。通過在機(jī)械設(shè)備上安裝電流傳感器,監(jiān)控設(shè)備在工作過程中的電流情況,通過與正常工作狀態(tài)的電流比較,判斷機(jī)械設(shè)備電氣系統(tǒng)是否發(fā)生故障[4]。導(dǎo)致電流異常的情況很多,如:在設(shè)備運(yùn)行過程中,軸承有磨損或者轉(zhuǎn)子與定子之間的摩擦,均可以導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備電流異常。震動(dòng)監(jiān)測法。針對煤礦機(jī)械設(shè)備故障監(jiān)測,提出使用震動(dòng)頻譜來進(jìn)行監(jiān)測。通過傳感器獲取機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行時(shí)的震動(dòng)頻譜,對其進(jìn)行監(jiān)測。該方法的優(yōu)點(diǎn)是便于技術(shù)人員精準(zhǔn)的判斷故障發(fā)生的位置。如圖1為獲得的機(jī)械設(shè)備震動(dòng)信號頻譜圖,通過對比有故障和無故障兩種狀態(tài)下的能量差值,判斷其發(fā)生故障的頻段特征。
3.2煤炭機(jī)械設(shè)備點(diǎn)檢周期的確定
為了更精確的對煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測,采用“點(diǎn)檢”的方法,對機(jī)械設(shè)備實(shí)時(shí)工作狀態(tài)進(jìn)行全方位的掌控。此時(shí)就需要確定點(diǎn)檢周期,根據(jù)安全性原則,進(jìn)行點(diǎn)檢周期的計(jì)算如公式(1),其中P為存在故障的概率,n為檢測次數(shù)。
4設(shè)備的管理和維護(hù)
4.1模型分析
在選擇設(shè)備修理的停歇時(shí)間時(shí),需要確定有效合理的管理策略,修理時(shí)間定額為Ts,用公式(5)表示。
4.2管理策略的選擇
通過分析可知,結(jié)合各因素的影響,建立公式(7):等待:FCF+γC[F+(1-F)p]設(shè)備檢修:Cj+γFC(1)+γ(1-F)C(0)(7)設(shè)備維修:Cp+γC(0)F0、F1、F2是設(shè)備故障率,F(xiàn)在0~F0或F1~F2時(shí),“等待”;F0~F1時(shí),“設(shè)備檢修”;F2~1時(shí),“設(shè)備維修”。通過以上計(jì)算,可以為管理策略提供選擇上的參考。
4.3保證管理工作的有效性
4.3.1保證設(shè)備監(jiān)測的預(yù)測性在狀態(tài)監(jiān)測中,預(yù)測性維護(hù)管理是基礎(chǔ),其對煤礦安全生產(chǎn)、煤礦機(jī)械設(shè)備安全具有及其重要的意義。監(jiān)測中若發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)異常,必須及時(shí)采取措施,減弱設(shè)備故障的影響,從而降低煤礦運(yùn)營的成本。晉圣坡底煤礦維護(hù)管理人員需及時(shí)反映設(shè)備故障問題,針對問題映射指定合適的方案,保證設(shè)備的正常使用。4.3.2嚴(yán)格把關(guān)維護(hù)質(zhì)量晉圣坡底煤業(yè)公司首先要注重設(shè)備維護(hù)管理的更新,保證已淘汰的觀念不再使用,重視本礦機(jī)械設(shè)備的管理工作,施行責(zé)任到人制度,落實(shí)安全管理。其次,相關(guān)人員要及時(shí)更換故障設(shè)備零件,對庫存?zhèn)浼M(jìn)行整理統(tǒng)計(jì)。最后,規(guī)范機(jī)械設(shè)備的使用操作流程,在設(shè)備的使用前、使用后進(jìn)行統(tǒng)計(jì),運(yùn)行數(shù)據(jù)也要進(jìn)行歸檔、記錄。
5結(jié)語
煤炭工業(yè)發(fā)展到今天,機(jī)械設(shè)備是企業(yè)發(fā)展的重中之重。設(shè)備的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)監(jiān)測可以直觀的反應(yīng)出設(shè)備是否出現(xiàn)故障,以便維修人員對設(shè)備及時(shí)的檢修和維護(hù),并更加精準(zhǔn)的判斷故障出現(xiàn)位置,提高機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率。在機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測工作中,需要針對相應(yīng)的環(huán)境條件和設(shè)備具有的特征進(jìn)行全方位的分析,選擇適宜管理模型和策略。同時(shí),還要不斷提升企業(yè)維護(hù)管理人員綜合能力素質(zhì),可以進(jìn)一步提升機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性,做好維護(hù)管理的預(yù)測性工作,切實(shí)把好質(zhì)量關(guān),可以實(shí)現(xiàn)煤炭企業(yè)的效益提升。
參考文獻(xiàn)
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作者:牛澤超 單位:晉能控股煤業(yè)集團(tuán)晉圣坡底煤業(yè)有限公司