高寒地区露天采矿设备故障监测诊断探究

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1、高寒地区露天采矿设备故障监测诊断探究　　摘要：电铲是露天矿主要采掘设备，因此，电铲生产能力是露天矿重要的经济技术指标，是确定运输设备及其它主要设备的数量的基础。本文从高寒地区对采矿设备的影响出发，介绍了设备故障监测诊断技术的现状和发展趋势，总结了电铲主要部件的常见故障及其排除方法。关键词：露天采矿；设备故障；监测；诊断中图分类号：O741+.2文献标识码：A文章编号：在“十二五”规划中，酒钢（集团）公司决定将镜铁山矿打造成一个保障供给铁矿石的战略基地，通过产能改造将它生产能力扩大至1000万吨/

2、年。黑沟矿区地处于祁连山腹地，为露天法开采作业矿区，这里拥有太原重机厂生产的WK-10B、WK-20、WK-35、WK-55等电铲（电动单斗挖掘机的简称），美国B-E生产的395B型、495HR型电铲和P&H公司的2800XP型等电铲。近期，新近采购2台WK—10B电铲挖掘机已全部投入使用，这无疑为保证公司既定目标的实现提供了更加雄厚的物质基础。电铲是露天矿必备的机械，其机电设备运转的好坏，将直接影响到露天生产计划的完成与否。因此，如何运用科学技术手段，加强对电铲的故障监测诊断，对降低电铲故障的

3、发生率，延长电铲的使用寿命以及提高生产效率都有着极其重要的意义。81.高寒地区采矿条件对电铲的影响(1)气候条件:黑沟矿区平均海拔高度2640m，年最高气温26.5℃，最低气温-24.3℃，结冻期长达7个月之久，冬季时间长且寒冷，夏季短且酷热，特别白天与夜间的温差较大，对电气设备运行的稳定性有很大的影响；年平均降水量为80mm，气候干燥，设备在露天条件下使用，各类粉尘大，春季风沙大，最大风速23m/s，要求电铲的电气系统具有很好的防尘装置。(2)地质条件:黑沟矿以9勘探线为界，分东、西两个采场即

4、Ⅰ、Ⅱ期采场，矿山运输采用溜井—平硐—斜井联合开拓运输方式。矿区地形险峻，东高西低，自然坡度一般为37°～40°。海拔最高4025m，地表工业场地标高2630m。这种地形需要电铲司机有熟练的技术，否则，容易引起生产事故。(3)供电自然条件：采掘场外部有变电所一座，有两台容量为50MVA，三绕组变压器，电压为110/35/6kV。由该变电所至采掘场设两回35kV架空线路(采掘场南、北侧各一回)，负担采掘场内电铲、钻机等设备的用电。(4)工作制度：每天3班，每班8小时，原则是休人不休设备，提高设备的

5、运用率。为防止大的机电事故障发生，必须及时对设备进行监测维护保养，确保零事故。8通过以上资料可以看出，电铲的工作环境十分恶劣,野外作业,高温、严寒、较大的日温差、震动、粉尘、连续作业，尤其是在爆破不好或采矿作业面过高的情况下，还存在挖根底作业和突然的大面积塌方，经常出现过大的冲击载荷，甚至堵转。因此，对电气传动系统而言，要求它不但能够克服恶劣的自然条件，还要在工作时电气传动系统的机械特性曲线的包络面积大，有足够的有用功率；要求具有良好的调速性能，能四象限运行，能快速地进行加、减速和反转，动态响应

6、速度快；要求系统制动性能好，并能回收能量；要求系统运行可靠，维修方便等。2.设备故障监测诊断技术的现状和发展趋势故障是设备的异常状态，根据检测设备异常状态信息的方法不同，形成了各种设备诊断方法。2.1利用振动进行设备诊断设备发生故障时，常表现为振动频率的变化，通过检测振动的频率、转数、振动的速度、加速度、位移量、相位等参数，并进行分析，从中可以找出产生振动变化的原因。2.2超声波诊断法超声波通过裂纹时反射超声波将发生异常，从而可确定裂纹情况。其主要优点是，检测速度快，灵敏度高，仪器轻巧，操作方便

7、，对人体无损害，因此比较广泛地应用于机器部件内部缺陷的检测诊断。2.3声发射诊断法8物体内部发生变形、裂纹时，将有部分能量以声、光、热的形式释放出来，通过分析辐射出的声能便可知道裂纹的情况，也是一种无损检测方法。由于声发射提供了材料状态变化的有关信息，所以可用于设备的状态监测和故障诊断。2.4红外线诊断法通过测定设备辐射出的红外线，确定温度分布（如加热管的温度分布），以确定设备是否有异常。红外线探测器可分为热探测器和光子探测器两类，前者根据入射红外线的热效应引起探测器材料某一性质变化而实现探测目

8、的；后者则根据入射光子流引起物质电学性质的变化达到探测目的。红外线测温技术已广泛应用于设备运行过程各阶段的状态监测与诊断。2.5计算机监测诊断随着计算机的发展，研制计算机设备监测系统日益受到重视，建立智能监测与诊断系统一个发展趋势。当有大量设备需要监测和诊断时，或者关键设备需要连续不断地监视时，频繁地进行数据8采集、分析和比较是十分繁重的工作。这时用计算机进行自动监测和诊断可节省大量的人力和物力，并能保证诊断结果的客观性和准确性。计算机监测诊断系统有多种类型，按其所采用的技术可分为：简易自动诊断