礦山機(jī)電設(shè)備的檢測技術(shù)探析

來源：貴州高精檢測有限公司  發(fā)布時間：2022-12-14  瀏覽：879次

礦山機(jī)電設(shè)備的檢測技術(shù)探析

礦山機(jī)電設(shè)備機(jī)電一體化控制是當(dāng)前礦山開采的主要操作形式，尤其在許多大型礦山，機(jī)電設(shè)備日益呈現(xiàn)出大型化、重載化和高度自動化的趨向，而且隨著礦山開采日益朝著地下深部和地質(zhì)環(huán)境更為惡劣的地方蔓延，地質(zhì)環(huán)境日趨惡劣必然帶來的是新設(shè)備、新工藝技術(shù)的采用，這進(jìn)一步強(qiáng)化了機(jī)電設(shè)備在整個礦山開采體系中的關(guān)鍵性作用。在一整套礦山開采流程中，機(jī)電設(shè)備及其控制體系對礦山的安全生產(chǎn)日益起著牽一發(fā)而動全身的作用。因此，應(yīng)用一套系統(tǒng)控制理論來加強(qiáng)對機(jī)電設(shè)備故障的檢測和診斷，并建立一套科學(xué)的、實(shí)時的設(shè)備故障預(yù)警系統(tǒng)，是減少和杜絕因設(shè)備故障導(dǎo)致重大生產(chǎn)事故的治本之策。由于在礦山尤其是大型礦山開采中，機(jī)電設(shè)備數(shù)量眾多，控制系統(tǒng)交錯縱橫，因此對每個機(jī)電設(shè)備進(jìn)行檢測是個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要建立一個智能化控制的檢測系統(tǒng)來確保實(shí)時檢測。

1，礦山機(jī)電設(shè)備檢測診斷技術(shù)介紹 

所謂的機(jī)電設(shè)備故障檢測診斷，就是利用一套針對性的監(jiān)測技術(shù)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，預(yù)測設(shè)備在運(yùn)行環(huán)境下是否具備可靠性和安全性，對存在的故障部位進(jìn)行科學(xué)判斷，并對整個或局部系統(tǒng)的健康與否作出判斷。由此可見，機(jī)電設(shè)備檢測診斷已將事中檢測和事后修復(fù)提前至對設(shè)備故障源的預(yù)測上，這大大有助于源頭避免和減少安全事故的發(fā)生。 

礦山檢驗(yàn)向您介紹：目前對礦山機(jī)電設(shè)備故障的檢測診斷技術(shù)因設(shè)備特點(diǎn)和故障體征不同而多種多樣。如對井下采掘設(shè)備來說，其面臨的作業(yè)環(huán)境是設(shè)備本身存在的位移、沖撞、震動以及隨著而來的粉塵、頂部滴雨和空間小維護(hù)難度大等問題，那么所使用的檢測儀器必須與這一環(huán)境特點(diǎn)相適應(yīng)。本文在此介紹幾種傳統(tǒng)的檢測診斷技術(shù)：

一是溫度檢測診斷。一些機(jī)電設(shè)備故障往往表征是溫度異常，許多燒壞的元器件往往在故障產(chǎn)生前表現(xiàn)出溫度異常升高現(xiàn)象。因此從溫度下手，將多次采集到的溫度異常值以曲線圖的形式呈現(xiàn)出來，對節(jié)點(diǎn)用直線連接，并算出直線的斜率，即可對該元器件的溫度變化趨勢做出大致分析，再利用該直線的斜率值就可以推算出元器件在某一時刻的溫度值，將此溫度值與該元器件的允許最高溫度值進(jìn)行對比，倘若出現(xiàn)高于理論最高溫度值情況，則此時感應(yīng)系統(tǒng)會發(fā)出警報(bào)；

二是震動檢測診斷。由于機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行過程中，振動是常態(tài)，因此對設(shè)備振動狀態(tài)進(jìn)行檢測是普遍采用的方式。目前對設(shè)備檢測主要有簡易診斷儀和精密診斷系統(tǒng)。前者只是簡單的利用儀器來進(jìn)行一些普通的故障排查，精確度不是很高；而精密診斷系統(tǒng)則集合了自動控制系統(tǒng)、智能系統(tǒng)等機(jī)電一體化元素，大大提高了檢測的效率和精確度。 

2、故障檢測診斷技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的具體應(yīng)用 

2.1 礦井提升機(jī)設(shè)備故障檢測診斷 

提升機(jī)是礦井常使用的機(jī)電設(shè)備，也是故障多發(fā)點(diǎn)。提升機(jī)故障一般表現(xiàn)為制動事故、斷繩事故和過卷事故，這些事故往往會嚴(yán)重干擾到礦井提升機(jī)的正常運(yùn)行，還會造成提升系統(tǒng)裝備嚴(yán)重?fù)p壞，導(dǎo)致安全事故發(fā)生。本文以提升機(jī)常見的松繩現(xiàn)象為例。礦井雙筒提升機(jī)發(fā)生松繩是常見現(xiàn)象，

一旦松繩危害極大。而采用單片機(jī)和霍爾傳感器組成松繩檢測裝置可以有效解決這一問題。松繩檢測裝置工作原理是在提升機(jī)每個天輪一側(cè)安裝一圈小磁鋼，然后在準(zhǔn)確部位安裝霍爾傳感器，其目的是檢測兩天輪的轉(zhuǎn)速。在正常運(yùn)行時，兩天輪如果轉(zhuǎn)速相同，則兩個傳感器輸出的計(jì)數(shù)脈沖個數(shù)也會基本相同，該裝置內(nèi)單片機(jī)計(jì)算出的兩天輪的行程差幾乎為零；當(dāng)鋼絲繩出現(xiàn)松繩現(xiàn)象時，則兩天輪的行程不同，此時該裝置計(jì)算出兩天輪之間的行程差，當(dāng)行程差達(dá)到預(yù)報(bào)警值時發(fā)出松繩報(bào)警信號；當(dāng)行程差達(dá)到保護(hù)值時，該檢測裝置發(fā)出控制信號，迫使提升機(jī)及時剎車，以起保護(hù)作用。 

2.2 礦用高壓異步電動機(jī)的檢測診斷 

礦用高壓異步電動機(jī)故障一般分為對稱和不對稱故障兩大類。對稱故障主要表現(xiàn)為過載、堵轉(zhuǎn)和三相短路。當(dāng)電動機(jī)正常運(yùn)行時，三相電流基本對稱、負(fù)序、零序電流基本為零。該類故障對電動機(jī)的損壞主要表現(xiàn)為熱效應(yīng)和機(jī)械應(yīng)力使繞組發(fā)熱甚至損壞，而電流幅值增大的程度反映了故障的嚴(yán)重程度；不對稱故障又細(xì)分為非接地性和接地性不對稱故障。前者故障主要表現(xiàn)為嚴(yán)重不對稱、斷相、相間短路和匝間短路等，此類故障往往會引起三相電流不對稱。非接地性不對稱故障在電動機(jī)負(fù)荷較小時電流幅值增大不明顯，但由于負(fù)序電流的存在會產(chǎn)生負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場，造成電動機(jī)啟動力矩降低、轉(zhuǎn)子震動、端部發(fā)熱等問題；接地形非對稱故障只要是指單相接地短路、電動機(jī)外殼完全觸地，因此極易出現(xiàn)碰撞、絕緣體損壞等導(dǎo)致的接地故障，倘若處于灰塵度高或潮濕的環(huán)境下，故障發(fā)病率就更高了。