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礦用機電設備范文1
【關鍵詞】煤礦機電設備;變頻技術應用
機電設備是煤礦生產不可或缺的重要組成部分,隨著我國煤礦生產技術的不斷發展進步,井下生產設備機械化水平越來越高的背景下,為了確保生產的安全和經濟效益的提升,變頻技術在井下機電設備中的應用越來越廣泛。下面就對煤礦機電設備變頻技術的合理應用展開深入探討。
1、變頻技術的概念及作用
變頻就是改變供電頻率,變頻技術的核心是變頻器,它通過對供電頻率的轉換來實現電動機運轉速度率的自動調節,如將50Hz的固定電網頻改為30~130Hz的變化頻率。同時,還能使電源電壓的適應范圍達到142~270V,從而解決了由于電網電壓不穩定等原因而對用電設備產生不良影響的難題。通過改變交流電頻的方式實現交流電控制的技術就叫變頻技術。
目前,變頻技術的應用已越來越廣泛,通過變頻器進行變頻可以實現如下目的:①調速。普通的三相異步電動機,加裝變頻后可以實現調速功能。即任意地改變電動機的轉速;②節能。變頻器調速比傳統的電磁調速可以節電25%~80%。當然,具體的切能效率如何會因具體用電設備的不同而有所差異;③軟啟動。硬啟動可能會對機電設備產生一定的危害,而采用變頻技術,能最大限度地對減少啟動對機電設備的危害。
2、變頻技術在煤礦機電設備上的合理應用
變頻技術能夠有效提高煤礦機電設備的運行效率,所以在煤礦機電設備上應用十分廣泛,已成為煤礦井下生產中的重要的設備。變頻技術在煤礦機電設備上的應用主要有:
2.1變頻技術在通風機中的應用
煤礦生產主要設備中主通風機具有重要的地位。作為礦井主要通風設備,運轉時間長,被稱為是煤礦的“呼吸系統”。隨著開采和挖掘不斷深入,井下的風壓不斷增加,通風機需要的功率也在不斷增大。但通風機功率常常會成為限制井下開采效益的重要問題。通風機設備采用變頻調速,可以根據巷道的風量需求情況進行調速,避免了電能消耗,應用效果十分顯著。由于通風機通過變頻器的改造之后還能實現變頻軟啟動,能有效防止了啟動電流沖擊,這既能避免對電網設備的沖擊,又能隨意啟停。在大部分時間里面,通風機都是在較低的速度下面運行,所以大大降低了通風機工作強度,能使得通風機的使用壽命得到延長,避免不必要的維修。
2.2變頻技術在皮帶機中的應用
皮帶輸送機是煤礦用的最多的運輸設備。它一般采用交流電動機工頻拖動的方式,通過液力耦合器傳動,因此存在著傳動效率低、啟動電流沖擊大等缺點,使皮帶和液力耦合器磨損嚴重,因此維護及維修成本比較高。而利用變頻器的軟啟動功能,就可以實現皮帶輸送機系統的軟啟動,就能減少皮帶在啟動過程中產生的張力,減少對皮帶的傷害。也可以根據輸送量的大小實時調整運輸的速度,從而達到節約能源的目的。變頻器完善的保護功能包括過壓保護、過流保護、欠壓保護、短路保護、過載保護等,并可與皮帶輸送機的綜合保護裝置如煙霧保護、打滑保護、跑偏保護、煤位保護、瓦斯保護、縱向撕裂保護、急停保護等對接,并完成各項安全保護性能。尤其在下運式皮帶輸送的使用中,可進行發電制動回饋電網,節能效果更加明顯。
2.3變頻技術在采煤機中的應用
采煤機具有頻繁的啟停、調速要求,對于變頻器而言,就要求可以進行四象限工作。整流電路借助于四象限變頻器調整全波整流橋為可控整流橋(主要構成為智能功率模塊),在電機介于具體的電動狀態之下的時候,四象限變頻器和兩象限變頻器在具體的工作之上,沒有任何的差異,在電機表現為發電狀態的時候,原本四象限變頻器里面的逆變電路就會演變為整流電路進行具體的工作,原本的整流電路就會以逆變電路的具體形式開始工作,這樣的話,有利于由電機生產的電量被很好的反饋給電網。
目前,采煤機的實際變頻調速系統,在有效達到額定轉速之下,針對恒定轉矩予以調速,針對額定轉速之上,就恒定功率進行的調速來說,還要針對兩臺變頻器進行轉矩平衡以及實施主從控制。
在采煤機中合理運用四象限變頻器調速,采煤機可以在較大的范圍之內對傾角工作面予以調節,能夠將牽引速度維持在一個基本不變的水平,機器也不會出現下滑跑車這種具體的現象,且易于操作,結構總的來說也不是很復雜。
3、煤礦機電設備應用變頻技術中還應注意的問題
3.1變頻技術應用要結合機電設備的實際使用條件
變頻器雖然具有節能、可靠、安全、高效等很多優勢,但也存在高次諧波、噪聲和振動大、容易發熱、價格相對昂貴等問題,在具體應用于機電設備中時要結合實際運行狀況選擇,是否有必要采用變頻控制,以及變頻器的工作電壓、容量、頻率限制、加減速時間等技術參數。
3.2合理進行負載匹配
根據負載特性的不同是選擇變頻器類型和電動機的前提,比如:一般恒轉矩負載應選擇具有恒定轉矩特性、而且啟動和制動轉矩都比較大、過載時間和過載能力大的變頻器; 風機泵類負載重點要求經濟性和可靠性,應選擇具有控制模式的變頻器;恒功率負載要求輸出為定值控制,變頻器需要專門設計。
3.3正確安裝和使用
變頻器對安裝質量要求較高。一般變頻器使用溫度范圍為-10℃ ~50℃;海拔高度應小于1000m,超過此規定應降容使用;不能安裝在經常發生振動的地點,否則應采用防震措施;不能安裝在電磁干擾源附近;不能安裝在有灰塵、潮濕、腐蝕性氣體等空氣污染的環境;變頻器要通風暢通,確??刂乒裼凶銐虻睦鋮s風量;變頻器與弱電控制設備分開布置;使用中還要注意限制最低轉速,并盡量避免頻繁操作等等。
結語
變頻技術應用于煤礦機電設備上是采礦技術發展的必然結果,更是機電設備性能優化的必然選擇。目前,深入研究變頻技術在煤礦機電設備中的合理應用,以切實提升設備的應用效率值得重視,這不僅可以促進變頻技術的發展,還能為進一步推動煤礦機電設備改進奠定必須的技術基礎。
參考文獻
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礦用機電設備范文2
關鍵詞 故障檢測診斷技術;礦山機電設備;應用
中圖分類號:TD407 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)10-0116-01
我國煤礦產業的不斷發展,促進了我國經濟的快速發展,因此,煤礦生產過程中的安全問題受到了國家的高度重視。故障檢測診斷技術在礦山機電設備中的應用可以檢測機電設備的運行狀況,對機電設備進行維修等,以保障機電設備在使用過程的安全性,確保煤礦生產的順利進行。
1 故障檢測診斷技術在礦山機電設備中的診斷技術
我國現階段礦山機電設備的應用中,故障檢測診斷技術是為預防在礦山生產的過程中,機電設備中發生故障,導致生產經濟損失而進行預防檢測的實際運用。在礦山生產中,機電設備的檢查和診斷具有較強的目的性,目前正在向著信息化方向不斷發展。因此,目前礦山機電設備的應用中,診斷技術主要可分為以下幾種。
1)數據診斷技術。在礦山機電設備的診斷技術中,數據診斷技術是以信號來處理故障問題的模式,根據機電設備的故障時產生的數據進而符號來分析實際的情況,進行機電設備的一些指定數據進行測量,以保證分析結果的有效性,盡快解決故障問題。
2)主觀診斷技術。主觀診斷技術是礦山機電設備的維修工作人員根據自己的工作經驗和實際故障情況進行的主觀判斷,受到實際問題的局限,不具備一定的科學性,大大降低診斷的可靠性和準確性。因此,在實際的診斷中,盡量避免主觀診斷技術的運用,必須采取正確的診斷技術,以保障機電設備的故障問題可以盡快解決。
3)儀器診斷技術。礦山機電設備的儀器診斷技術主要有專用型、通用型和綜合型三種,通過測量機電設備內部液壓系統的參數來檢測機電設備的故障問題,然后儀器會顯示具體的情況,從而判斷出機電設備故障產生的真正原因。
4)信息化診斷技術。隨著信息技術的不斷推廣和運用,在礦山機電設備的診斷技術中,信息化技術得到了廣泛的運用,受到維修故障人員的推崇和青睞,使礦山機電設備的故障檢測診斷技術向著自動化、智能化、和現代化發展。信息化診斷技術,主要是通過計算機的應用軟件,進行機電設備的系統控制和操作,對機電設備的運行情況、耗損程度、故障產生等進行全程的檢測,然后通過數據信息傳遞的形式,具體的進行故障的分析,以更有效的解決問題,恢復機電設備的運行。
2 故障檢測診斷技術在礦山機電設備中的應用
為了保證礦山生產的正常進行,要盡量避免機電設備產生故障問題,因此,在實踐過程中,要有效的對礦山的機電設備進行診斷檢測?,F代信息技術的普通推廣和運用,使礦山機電設備的故障檢測診斷技術向著自動化、智能化、和現代化發展。目前,我國礦山中機電設備診斷技術的實際應用主要有以下四種。
1)采煤機工況檢測和故障診斷。采礦機的故障診斷主要包括機身檢測、高壓控制箱檢測、左右搖臂檢測、變頻器通信檢測和工況故障檢測等,以保證礦山生產的正常進行。我國采礦機的檢測水平普遍呈現較低的情況,因此,國家對此給以了高度的重視,將其規劃到了九五重點科技公關計劃中。近年來,我國礦山生產中,采礦機的基礎技術已經得到了明顯的提升,大大提高了礦山煤礦生產工人的工作效率。
2)礦井提升機檢測和故障診斷。礦山生產過程中,礦井機的正常運行直接關系著礦山生產的正常進行和煤礦生產工人的人身安全,因此,礦井提升機的檢測和故障診斷是礦山機電設備中最重要的組成部分。在礦山生產中,礦井提升機的故障問題分為兩種:輕故障和重故障。
輕故障主要是礦井提升機出現的故障問題比較簡單,對礦山生產造成的影響不大,只需要通過對實際情況的檢測和工況參數進行分析,就可以檢測出故障產生的原因,并及時有效的進行處理。重故障是在輕故障的情況上,故障問題變得更嚴重,需要機電設備維修工作人員深入的調查故障產生的原因,根據調查所得的數據和實際規定的參數進行對比和分析,不需嚴肅處理重故障問題,避免重大經濟損失和煤礦各種人員安全事故的發生。由此可見,輕故障產生的情況下,機電設備維修工作人員必須給以高度的重視,才能有效的保障礦井提升機的安全運行。
3)礦用高壓異步電動機的檢測和診斷。我國礦山生產過程中安全事故的發生中,有很大一部分是由礦用高壓異步電動機引起的,因此,在機電設備的診斷技術中,礦用高壓異步電動機的檢測和診斷顯得尤其重要。我國目前,礦用高壓異步電動機的檢測和診斷技術有了很大的提升,信息技術的不斷推廣和運用,使礦山生產的安全性得到了有效的保障。我國礦用高壓異步電動機的檢測和診斷方法主要有磁通檢測、局部放電檢測和電流高次諧波檢測三種,通過對信號的處理、參數的辨識和模式的識別進行有效的檢測和診斷,促進了信息技術在礦山機電設備診斷技術中的不斷推廣和運用。
①磁通檢測。通過對礦用高壓異步電動機內部的定子進行磁通檢測,判斷定子的故障問題,進而檢測出礦用高壓異步電動機的故障。這種檢測和診斷需要專門的額檢測儀器,因此,在實踐過程中,操作方法很簡單,但是達不到預期的效果。
②局部放電檢測。對礦用高壓異步電動機內部定子的電流的檢測,將局部信息通過天線或其它檢測儀器以脈沖的形式傳送出來,維修工作人員通過脈沖可以有效的進行礦用高壓異步電動機的檢測和診斷。
③電流高次諧波檢測。礦用高壓異步電動機內部的定子發生故障時,會引起電流高次諧波的不斷增加,負序電流和零序電流會在電動機電流中產生,因此,可以通過檢測電流高次諧波來檢測和診斷礦用高壓異步電動機的故障產生原因,并及時有效的解決故障,保障礦山生產的正常運行。
4)通風機的檢測和診斷。目前,在礦山的機電設備診斷技術中,通風機的檢測和診斷產品非常少,給我國礦山機電設備的檢測和診斷帶來極大影響。目前,通風機的檢測和診斷使用儀器的主要特點是:中央處理器是十六位的、中斷源有八個、豐富高效的指令系統、十六位的定時器有兩個和監視定時器有十六位等,具有鮮明的時代特征,推動礦山機電設備診斷技術的向著自動化、智能化和現代化發展。
3 結束語
我國現代化建設中,故障檢測診斷技術在礦山機電設備中的應用,促進了檢測診斷技術的不斷提升,保障了礦山生產的正常運行。高科技信息技術的不斷推廣和運用,提升了礦山生產環境的安全性,保障了煤礦生產工作人員的人身安全和我國煤礦事業的可持續發展,促進我國經濟的不斷發展。
參考文獻
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關鍵詞:限矩型永磁聯軸器;煤礦機電設備;液力偶合器;煤礦運輸系統;特性匹配性設計 文獻標識碼:A
中圖分類號:TD45 文章編號:1009-2374(2015)09-0158-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0836
近年來隨著礦井開采技術的提高,長距離、大運量、多點驅動、生產穩定故障少的帶式輸送機越來越被煤礦生產所重視和需求,而其驅動系統又是輸送機的心臟,特性的好壞直接影響輸送機性能的表現。傳統的電動機、減速器所組成的驅動裝置在實際生產當中,有的煤礦采用鋼性或彈性聯軸器的聯接方式。由于同心度和特性較硬問題,造成電機和減速機震動大,致使聯軸器尼龍銷經常斷裂或是電機嚴重燒毀。有的煤礦采用變頻調速的方式。但存在投資大、產生污染電源諧波、后期運行維護成本高等缺點。更多的煤礦采用普通的液力聯軸器。由于啟動瞬間系統的慣性力較大,會出現或是特性較軟,致傳遞功率小、效率低、易發熱爆塞或是啟動特性較硬,不易啟動。特別是在帶式輸送機在啟動和停車過程當中,振動大,噪音高,增大了系統的慣性力,降低了設備使用壽命,設備短期嚴重過載,造成電壓跌落(“黑電”)致啟動失敗,嚴重時還可能燒毀電機。而為了提高設備的啟動性能,又不得不采用大馬拉小車,選用大功率電機驅動的辦法來解決,使設備負載率大部分在50%左右運行,對電力資源是一種浪費。同時液力聯軸器磨損快,安裝精度要求又高,拆裝困難,故障恢復時間長,這些問題嚴重威脅到設備的安全運行,給煤炭運輸生產帶來了不小的困擾。
為解決以上問題,我們重點研究和探討限矩型永磁聯軸器在煤礦運輸機上的性能及表現。
1 限矩型永磁聯軸器工作原理
限矩型永磁聯軸器是通過銅導體和永磁體之間的氣隙實現由電動機到負載的轉矩傳輸。該技術實現了在驅動(電動機)和被驅動(負載)側沒有機械聯接。其工作原理是一端稀有金屬氧化物永磁體和另一端感應磁場相互作用產生轉矩。2個獨立組件,沒有物理接觸。精密的磁轉子組件里包含高能量的永磁體并安裝在負載軸上。精密的導體組件有銅環和鋼盤并安裝在電機軸上。在2個獨立組件之間有間隙(稱為氣隙)。這樣電動機和負載由原來的硬(機械)鏈接轉變為軟(磁)鏈接,通過調節永磁體和導體之間的氣隙就可實現啟動特性的變化,實現負載軸上的輸出轉矩變化及轉速的變化。
磁感應原理是通過磁體和導體之間的相對運動產生。也就是說,輸出轉速始終都比輸入轉速小,轉速差稱為滑差。典型情況下,在電動機滿轉時,滑差在1%~4%之間。
2 限矩型永磁聯軸器技術參數
圖1
限矩型永磁聯軸器的技術選型參數有:(1)轉速;(2)輸入功率或輸出功率;(3)限矩數值或過載倍數。另外,該聯軸器還有額定輸出轉矩、額定傳遞效率、啟動特性系數K、額定工作溫度和安裝精度等參數,包括設計時的磁路結構和磁體氣隙t等。
3 在煤礦機電設備中運行情況分析
我們在2014年5月份開始對陽煤集團五礦選煤廠110#皮帶機進行調研與論證,于2014年8月進行安裝調試,使用效果非常好。驅動系統是由電動機、限矩型液力偶合器、減速器等組成,設備的技術參數如表1所示:
表1
110#皮帶機是選煤廠準備隊的原煤皮帶輸送機,每小時輸送能力為1325t,帶寬1.4m,是井下上煤的第二部皮帶機,第一部為101#,輸送能力為1367t,輸送量大于110#皮帶,這兩部皮帶機,均采用限矩型液力偶合器連接,聯軸器型號為COX560,標定傳動效率為95%,由于101#皮帶輸送煤中含矸石需要分離出去。因此正常情況傳送給110#皮帶的煤在1325t以內,符合110#皮帶的輸送量,但有時井下出煤量大,也就是101#皮帶輸送量大于110#,再加上同是1.4m帶寬,101#帶速為2.5m,110#帶速為2m(實際帶速為1.95m),因此經常會出現110#皮帶過載停機壓帶,無法滿負荷啟動,必須人工鏟煤后點動啟動,這樣就會有以下弊端:(1)電機啟動電流大,電機溫度高,影響電機的使用壽命;(2)人力鏟煤的勞動強度大,并且浪費人力、物力、停產時間長;(3)不鏟煤情況下不敢直接啟動,有可能造成電壓跌落(“黑電”)或燒毀電機,造成啟動失敗。本次改造最初設計為160kW,礦井為提高原系統的啟動能力,降低故障率,后更換為185kW電機,因此又將限矩型液力偶合器改為功率185kW,限矩型永磁聯軸器依然按160kW設計,但這不影響前后參數對比。對比表如下:
表2 設備名稱:110#皮帶輸送機
3.1 實驗臺數據
轉速與扭矩系數的關系如圖2:
圖2
從表2和圖2可以看出,由于啟動瞬間系統的慣性力較大,液力聯軸器啟動時的扭矩較大,加速時間、緩沖時間較短,設備振動大,故磁力聯軸器軟啟性能優于液力聯軸器。
3.2 數據分析及結論
下面我們從七個方面,進行分析:
3.2.1 振動與噪音、傳動效率、溫度。改造前,160kW電機振動噪音非常大,可以說超出測振儀的量程無法測量,表中數值為北側電機的振動值(雙驅配置,一驅一備)。南側電機常年不運行只做臨時檢修備用,不能做正常備用,原因是電機機座為機架結構,振動無法消除,表中改造前的振動值為北側電機數值,改造后的數據可以說明振動值降低、噪音降低,可以實現正常使用,啟動和運行聲音平穩且優于北側驅動裝置,傳動效率高于改造前,有明顯的節電效果。表中可知運行溫度比降液力耦合器降低10℃左右,可靠性大大提高。
3.2.2 啟動電流與運行電流。試驗過程中我們進行了空載、滿載啟動電流的對比,改造前的數據基本借用北側驅動的數據。空載啟動電流比改造前降低300A左右,滿載電流降低230A左右,下降20%~25%,具有明顯的節能效果,大大降低了啟動對電網的沖擊。滿載情況下啟動沖擊電流702A,是額定電流的2.1倍,表現出了優良的啟動性能。且滿載啟動平穩,啟動速度快于液力偶合器。
3.2.3 故障恢復時間短。正常投產后的第三天8月2日,110#皮帶因井下出煤量太大造成電機保護停機,停機2分鐘后直接平穩啟動,沒有出現停機攉煤,大大節約了人力物力的成本(鏈接監控記錄)。
3.2.4 延長了設備的使用壽命。由于軟啟動性能優良,沖擊負荷小于液力偶合器(電流數據可以說明)使其對電機的保護、對皮帶的保護都具有長期的經濟效益,皮帶脹力下降15%左右,可以有效延長皮帶壽命。
3.2.5 節能方面。運行效率提高1.34個百分點,啟動電流下降230~300A,波動平均電流下降,三者相加至少節約1.5個百分點,全年節約電費相當可觀,具有長期的經濟效益。我們知道動壓泄液式限矩型聯軸器,過載系數隨充液量不同(40%~80%)在一定范圍內變化,此種聯軸器雖然傳遞功率范圍較寬,動態反映靈敏,過載保護性能可以,但較硬的啟動特性和較大的過載系數(1.8~3.5倍),使沖擊轉矩大,沖擊電流大,對電網的沖擊也大。同時由于原液力偶合器存在溫升變化、液量的多少等不確定因素,特別是現場工人充液操作往往達不到要求,一般都是經驗估計性充液,充液后也不做功率試驗,直接投入運行,所以額定值不準確,將導致傳動效率的嚴重降低。而限矩型永磁聯軸器不存在這些問題,能保證恒定的高效率傳動,所以有很可觀的節能效益,假定輸入功率為160kW*80%=128kW,節能計算如下:年節能=128kW(輸入功率)*16小時(每天運行時間)*365天*[98.53%(現效率)-90.9%(原效率)]*0.48元/度電=2.7377萬元。
3.2.6 維護拆修方面。磁性聯軸器無機械接觸、無磨損、無油耗、免拆修、沒有維修成本,減少了停機時間,提高了生產效率,有利于提高經濟效益。
3.2.7 其他方面。表3是電機負載率、功率因數與效率對應表:
表3
負債率 0 0.25 0.5 0.75 1.00
功率因數 0.2 0.5 0.77 0.85 0.89
效率 0 0.78 0.85 0.88 0.88
對于重載皮帶機等運輸設備配套的軟啟動聯接裝置,電機功率配置,參考負載率為70%~80%的額定負載是比較合理的,但此種配置采用液力聯軸器在滿載情況下,往往無法實現軟起,因此往往采用大馬拉小車配置,負載率一般在50%以下,電機功率因數為0.77,電機效率一般在85%左右。不合理的電機功率運行模式可以通過安裝限矩型永磁聯軸器改變。小于50%的負載率可提高到70%~80%,電機功率因數可達到0.85,效率可達到88%,具有很好的節電效益。
4 結語
煤礦帶式輸送機其對驅動系統的要求主要體現在啟動、制動過程中能最大限度地降低系統的慣性力,并能實現過載保護和負載平衡,將帶式輸送機的加速、停車和運行時的膠帶張力減到最小。對于多點驅動,啟動皮帶機并逐漸加速到滿速度的過程中,希望這是一個緩慢而均勻的預拉伸過程,避免單電機出力而發生故障,所以合理的功率平衡可以有效地延長整個驅動系統各部件的壽命。
大功率電機系統的啟動問題一直是困惑用戶的難題,因為電機系統在啟動時,基本上可以看作是滿載啟動,電機在合閘瞬間,啟動電流超出額定工作電流的十幾倍甚至幾十倍,使得變壓器、配電設備短期嚴重過載,造成電壓跌落(“黑電”)甚至啟動失敗,嚴重時還可能燒毀電機。電機啟動過程短的持續幾秒,長的達到幾十秒,電機線圈嚴重發熱,造成電機線圈提前老化,縮短電機使用壽命。
電機系統的故障是又一個問題,主要原因是振動,振動會導致軸承、油封等的加速磨損,也會導致基座、管道接頭、緊固件等松動或斷裂或破損,振動還會導致產生強烈的噪聲。振動的產生,主要由于以下因素:(1)電機與負載設備連接時,軸不同心或有一定角度誤差;(2)減速機、皮帶機運行發生的振動;(3)機械設備的固有頻率的共振等。
限矩型永磁聯軸器具有帶緩沖的輕載啟動功能,降低了對電網和設備的沖擊,減小了皮帶機啟動時的張力。不會產生漏液現象,不污染環境。無軸承,無磨損件。運行中氣隙動態自動調整,尤其對多機驅動的皮帶機可以自動平衡各電機負荷,適應一定的脈動負荷或負荷不均衡工況。降低啟動電流和運行電流,節省配電設備費用。具有帶緩沖的輕載啟動功能。具有過載保護功能,過載時切斷扭矩傳遞,保護電機。啟動電流降低,對電機壽命有利。過載保護工作后,停止電機,限矩型永磁聯軸器能自動復位,可立即重啟,不影響恢復生產。正常運行時只需定期進行防銹及除塵。適應各種惡劣環境。溫度、粉塵、泥水均無影響。軟啟動性能優于液力耦合器。在煤礦皮帶運輸機和刮板運輸機上實現重載軟啟動,性能優良,安全可靠,具有廣泛的推廣
意義。
限矩型永磁聯軸器用于重載皮帶輸送機場合,實現平穩快速自調整適應軟啟動,是一個很好的選擇,具有液力聯軸器無法相比的軟啟動特性。不僅啟動沖擊電流小,對電機有保護作用,而且可減少對電網的沖擊,無需錯峰啟動。有了該軟啟動特性的技術保證,皮帶機功率設計可按經濟的負載率設計,負載率、功率因數及效率可按最經濟的運行區域進行運行,避免大馬拉小車的使用工況,節能效果比較明顯,有很好的經濟效益。
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礦用機電設備范文4
(1)確定點檢維護點??茖W地分析每一臺機電設備,查找故障最容易發生的部位或者老化位置,主要包括七個部位(分):滑動部位、回轉部位、傳動部位、與原料相接觸部位、負荷支撐部位、受介質腐蝕部位及電控部分。(2)確定點檢標準。根據設備維護點的不同,按照每個部位分別制訂點檢標準。(3)制定點檢定期。針對每一個關鍵點的實際情況,以及設備所在的位置,分別制定出點檢周期。(4)確定點檢項目。根據設備運行的情況,以及設備生產特點,為每個點制定不同的點檢項目。(5)落實到個人。根據點檢的部位和設備運行工況要求,落實由誰進行檢查,是崗位工、檢修人員還是技術人員。(6)制定點檢定法。針對不同的設備,制定不同的點檢防范,是通過感官還是通過現代化儀器設備。(7)制定點檢步驟。由于設備運行工況以及技術要求不同,要制定點檢步驟,防止在點檢中造成實際生產遂寧市,例如是在運行中檢查還是停機檢查。(8)詳細記錄。將點檢數據,按照制定好的格式,清晰記錄。(9)點檢問題處理。在點檢過程中,要根據實際情況對設備運行情況和處理結果記入檢修記錄。并且及時報告有關人員安排處理。在問題處理時候,要落實到個人。(10)點檢數據分析。采集設備運行歷史狀況數據,組織相關技術人員,對系統數據進行預先研判,綜合評估點檢數據,制定出合理的維修對策。(11)改進。通過對點檢中暴露的相關問題的不斷改進,制定新的預防和改進措施,徹底消除故障。(12)評價。通過對點檢中改進的問題不斷進行評價,不斷完善,循環往復,維護設備在運行中的穩定。
2實施點檢的具體方法
根據機電設備相關技術文件以及維修標準,結合現場設備維護人員經驗和設備狀況,針對性的制訂設備的點檢具體實施方法及步驟為以下幾點。(1)根據點檢設備的不同,劃分點檢區域。把全礦需要點檢的機電設備,根據區隊十二個區隊的生產管理區域和維護人員的維護區域劃分制定出點檢范圍和區域。將責任落到到每一個區隊。(2)以“簡、快、全”為原則制訂點檢路線圖。針對每一個點檢對象制訂各自的點檢路線圖,提高點檢效率。(3)基于PDCA循環模型制訂點檢的業務流程。將設備點檢過程,制定出詳細的點檢工作模型,即點檢員進行計劃、實施、檢查、修正、反饋的PDCA工作循環步驟。(如圖1)(4)針對性的編制點檢計劃書,按照點檢計劃書和點檢標準實施點檢工作,并填好點檢記錄表,收集、整理各類資料。
3實施效果
礦用機電設備范文5
關鍵詞:煤礦機電設備;變頻技術;應用;分析
引言
我國是產煤大國,充足的煤礦資源被廣泛應用于國民經濟中的各個領域,煤礦資源的應用不僅提高了我國綜合經濟實力,也決定著我國的經濟命脈,煤礦企業想要獲取更好的發展,在激烈的競爭中取得一定的經濟地位就需要利用節能效果的變頻技術完成煤礦開采工作,變頻技術在煤礦機電設備中的廣泛應用是提高煤礦采煤數量和質量的關鍵措施。目前,煤礦企業機電設備的運行主要依靠機械化生產,在能耗中對煤礦的要求很高,多數煤礦企業目前無法合理使用變頻技術,造成大量的資源浪費,因此借助變頻技術在機械設備中的應用成為煤礦企業節省成本和提高經濟效益的技術關鍵。
1變頻技術的情況分析
(1)煤礦中的變頻技術是指設備在使用過程中改變交流電的輸出頻率,降低機電設備在使用中的能耗從而實現對設備的有效控制;在機電設備的設計過程中,機電設備若在長時間的負荷中工作會造成能源的浪費,故在設備使用過程中融入變頻技術,變頻技術是一門與機電設備結合的綜合技術,結合點擊傳動技術、電子技術及計算機技術,通過信息技術半導體元件將信號轉換為其他頻率,依靠逆變器進行控制調節,實現機電設備的自動調速;機電設備中的變頻技術利用電流頻率的增長關系,可以改變電頻率控制轉速,實現對機電設備的有效控制,在實際對煤礦機電設備中,變頻的整流部分可以將電源化為直流電源,保證機電設備的正常運行。(2)變頻技術的優勢。煤礦企業設備中使用的變頻技術與傳統技術相比具有更好的可靠性,變頻技術的功率精準度高,應用于實際操作中變頻器與電機運行的實際符合相結合,實現對電機的控制,確保電流低于額定電流,達到提升電機效率的目的,這樣可以大大降低電機的運轉轉速,減少對電機的損耗,提高使用壽命和效率;其次是變頻技術的操作簡單方便,依靠科技的進步,變頻技術在開關環方面實現自動化,精準的自動化手段提高機電設備的使用率。
2變頻技術在煤礦機電設備中的現狀
目前,我國煤礦機電設備的變頻技術廣泛應用于各個領域,變頻技術的優勢是在實際操作中可將電能損耗降到最低,還能實現對煤礦資源的有效利用,對提升煤礦機電設備的運用效率有很大幫助,但煤礦企業并不是重視變頻技術的應用,會造成大量的資源浪費,未使用煤礦變頻技術的企業能耗高,資源利用率低,因此,這就要求煤礦企業重視變頻技術的實際應用,在實際操作中,變頻技術更具智能化和自動化,降低設備能耗的同時提高企業的經濟效益。
3變頻技術在煤礦機電設備中具體應用
變頻技術對我國煤礦機電設備的發展有很大的影響,節能的同時提高資源的利用率,主要表現在以下幾個方面:
3.1在采掘機方面的應用
煤礦實際操作中的主要設備時采掘機,采掘機設備的是煤礦開采中消耗能源最嚴重的設備,采掘機的運行速度直接決定煤礦的開采效率,由于井下作業環境惡劣和很多不確定的因素,會遇到不同類型的巖層,針對堅硬或柔軟的巖層采掘機所使用的功率也不相同,將變頻機廣泛應用于采掘設備中,可以通過采掘機的自動化切割技術,大大降低了功率損耗的問題,提升采掘機在復雜地質條件下的工作效率,彌補了傳統采掘機能耗高的問題。
3.2在提升機方面的應用
煤礦中的提升機設備是煤礦開采人員在采煤過程中需要通過提升機到達工作地點,同時對材料和開采工具進行運輸,是井下作業必不可少的設備,提升機在實際操作中停止和運行的較為頻繁,提升機的運行速度與電機轉速有很大的關系,工作時能源消耗量較大,而傳統的提升機設備在實際操作中受次數的限制,提升次數過多會造成對提升機的磨損,降低設備的使用率且安全性能交叉,因此為提高提升機的安全運行,操作人員將變頻技術引用到提升機中,實現不同荷載之間的運轉速度,降低提升機電阻,提高設備的使用壽命和工作效率。
3.3在通風機中的應用
煤礦井下作業時,復雜多樣的地質環境加上惡劣的空氣質量,對煤礦的通風設計有很高的要求,通風設備主要是依靠通風機為煤礦作業人員提供安全的工作環境,煤礦工作人員在工作時必須要處于一個通風良好的環境,通風機的使用需要大量的電能,隨著煤礦開采深度的不斷增加,通風機的功率隨著深度的增加而逐漸增大,對通風機的損耗越來越大,應用變頻技術后,通風機實現軟啟動,能更好的延長設備的使用壽命也可以減少能耗,為深井中的作業人員解決通風問題。
3.4在皮帶傳送機方面的應用
皮帶傳送機主要是通過電機轉動帶動皮帶運轉,將皮帶上的材料運輸到目的地的過程,皮帶機啟動時需要大量的電流才能促進皮帶運轉,多數企業的皮帶機采用液力禍合器來操作,開啟時電流較大,對皮帶造成老化和斷裂,不利于設備的安全運行,將變頻技術引入皮帶機中,可以更好的實現皮帶機的軟啟動,提高設備的穩定性和安全性,具有良好的經濟效益。
4結束語
我國的煤礦開采之路還有很長一段要走,將變頻技術廣泛應用于煤礦機電設備中,加強對變頻技術的培訓,重視變頻技術的實際應用,科學合理的使用機電設備,是促進企業可持續發展,降低能耗的重要保障,變頻機的廣泛應用不僅可以降低企業的能源消耗,還可以提高設備的利用率,促使企業的長久發展。
參考文獻:
[1]王端煥.淺談煤礦機電設備中變頻技術的應用[J].中國高新技術企業,2012(07).
[2]溫勇.煤礦機電設備中變頻節能技術的應用分析[J].河南科技,2013(05).
礦用機電設備范文6
一、采掘機械設備的電氣自動化
目前,國內外工礦企業在生產過程中應用的采掘機械設備已經慢慢實現了電牽引,其裝機容量也要明顯大于傳統牽引方式,特別是橫向布置式多電機驅動開始投入使用,為煤礦生產創造了很大的便利。從煤礦行業來看,采煤機總裝機功率基本都達到了1000KW,部分甚至達到了1500kw,同時牽引電機功率在2*50kw左右,牽引速度最高可達到30m/min。其中,交流電牽引式采煤機的采煤效率較高,其抗污能力好,后期維護比較方便,因此備受煤礦企業青睞。采掘機械的控制技術是建立在計算機技術基礎上的綜合運用多種互感器來進行工況監測和故障診斷的自動化系統,體現了現代高效率、大功率采煤機械的特征。
同國外自動化控制技術相比,我國煤礦企業中應用的采掘機械設備的自動化技術水平仍然較低,采煤機的牽引方式、調速方式多為液壓牽引,采煤機械的最大裝機功率液壓牽引為800kw,電牽引為830kw。國內電牽引的應用較晚,目前,MG3344-PWD是唯一投入應用的國產電牽引式采煤機,交流電牽引式采煤機的核心電控部分仍需從國外引進。在國內,上海及西安等城市相繼研制出了電牽引采煤機,部分機械已經投產。刮板運輸機的運輸效率仍然比較低下,連接強度不高,輸煤量少。綜采設備的電氣自動化控制程度不高,在控制和檢測方面有很多不足,缺少必要的故障診斷功能。同時微機控制還未達到推廣水平,微型計算機自動控制掘進機處在初步應用階段,仍落后于采煤先進國家。
二、運輸提升機械的電氣自動化
自上個世紀80年代起,我國煤礦生產規模不斷擴大,產量也急劇增加,膠帶運輸設備開始在大中型煤礦企業的日常生產中投入使用,在此期間,膠帶運輸控制系統開始研發,取得了較快發展。計算機及PLC技術的發展,使得DCS結構可以有效地連接安全生產控制系統,充分滿足了地面監控的需要。除此以外,部分高等院校研發的膠帶機數字化直流調速系統也開始在煤礦生產中投入使用,其應用效果十分顯著。而且大量的應用實踐表明,計算機結合工業電視膠帶監控系統的推出和使用,也能夠大幅度提高煤礦運輸效率。但是膠帶自動化依然存在部分保護未過關的問題。我國目前應用的運輸提升機以交流提升為主,主要通過轉子串電阻方法進行調速,除了極少數大型礦井應用PLC控制以外,很多礦井仍然沿用繼電器與接觸器進行控制。
改革開放后,國內引進SCR-D型號的直流數字化控制提升機約30臺,國產SCR-D提升機主要按照其模擬線路進行控制。在此期間,微機與PLC聯合監測與采集數據的SCR-D提升機大量投入使用。最近幾年,建立在計算機技術基礎上的提升機電氣保護裝置有了飛速發展,在很大程度上提高了提升機的運行安全性。同時隨著電力電子器件行業的迅猛發展,一些高效率、高頻率斬波器相繼投入使用,極大地提高了運輸提升機械設備的自動化控制精度?,F階段,在很多采煤國家中,以PLC作為控制核心的提升機電氣自動化技術日臻成熟,通過PLC技術能夠實現安全回路全面監測、提升工藝控制以及同路行程控制等多個功能,實現了提升機產品標準化,與此同時,一些煤礦企業將雙線回路推廣應用于全部安全部件中,在安全監控回路中引入冗余技術,基本達到了全微機監控的效果,有利于維持提升機安全、高效運行,其中,故障診斷裝置中采用微機這一核心技術,進一步提高了自動化程度。
三、膠帶運輸機控制系統
在集中控制系統中,PLC是控制核心,用戶界面主要包括控制軟件和工業監測,由此主控制站具備了如下聯鎖功能。首先,在地面生產系統與主皮帶機之間設置了連鎖功能,能夠保證在出現事故時不緊急停車。其次,同時具備了單機、手動、集控及檢修等多種工作模式;再次,上位機監測能夠顯示電流、膠帶速度、過煤量等數據,也能夠反映堆煤、打滑、跑偏以及煙霧等故障現象,通過故障警示及自動語音報警形式提示。最后,電控裝置與CST、變頻器、電軟啟動裝置等相互配合,能夠對膠帶輸送機的傳輸速度進行控制,可實現軟停車和皮帶機軟啟動,在很大程度上滿足了重載啟動及平穩加速啟動要求。
四、安全監控控制系統