矿山机电设备的常见故障及对策

李国栋

（西山煤电建筑工程集团有限公司矿建第二分公司，山西太原 030022）

0 引言

机电设备是矿山工作的重要工具，是矿山企业的重要组成部分。快速高效地完成矿山机电设备的故障维修是顺利进行生产的重要保障。因此，不断提高矿山机电设备故障诊断技术，更快、更好地进行检修维护，对延长设备的无故障运行和设备的寿命十分重要，这也是节约资产的一个明智之举。矿山作业的工作环境特殊，一不留神就会出现事故，轻则造成机器故障，重则造成工伤局面。尤其是现阶段，很多机电设备存在着负荷超载的现象，使得矿山机电设备频繁出现故障，严重影响了使用并带来一些经济损失。下面介绍矿山机电设备的常见故障分析及处理措施，以期为矿山机电设备故障的排除提供参考。

1 空气压缩器常见故障原因及维修措施

1.1 环境通风和散热状况不不良

空气压缩机周围有3 种主要的环境影响和散热情况：①靠近墙壁障碍物；②空气压缩机附近有其他热源；③前门和侧门打开而风扇不能形成强劲的气流。

1.2 散热器堵塞

当空气压缩机周围有较多灰尘时，长期运行会使散热器表面粘附一层灰尘或污泥，其内部铜管容易被油垢积聚堵塞，从而影响散热效果。

1.3 滤油器太脏

该设备有3 个并排的机油滤清器。当他们太脏时，阻力油不能按正常流量进入压缩机。由于冷却和润滑油不足，压缩机的温度将迅速上升。当进、出油压差超过0.18 MPa 时，就需要更换滤芯。

1.4 冷却油的油位过低

当冷水机组检查时，油面低于检查管的下端，应立即完成补充。

1.5 油标号低或油质差

空气压缩机采用生产厂商的专用压缩机油，用其他低标号或劣质油时会因为黏度及比热达不到标准而造成温度升高。

1.6 压力过高

压缩机出口压力到15 bar（1.5 MPa）时跳闸。应该检查加载设定压力是否过高、压力传感器等，联系检修检查压力调节阀和减荷阀。

1.7 温度过高

（1）马达温度过高。原因有：马达启动过于频繁、负载过重，马达冷却不够充分，电机本身或轴承、传感器有问题等。这时应该限制马达启动次数，降低加载设定压力。

（2）压缩机温度过高。空气压缩机出口的油气混合气温度达到120 ℃时，需要保持空气压缩通风良好，确保散热器无杂物覆盖，散热器散热良好；检查空压机油位、冷却风扇、温度传感器。

1.8 排气量减小

（1）检查气阀，如果气阀发生漏气现象，要研磨维修或更换新的气阀。

（2）如果是活塞环、刮油环或是气缸磨损过度，需要及时更换。

（3）如果上述两项均无问题，则需要检查空气滤清器是否出现堵塞或气管路漏气，并对滤网进行清洁粉尘、维修管路。

1.9 排气温度或冷却水排水温度过高

这方面的故障存在5 种可能：①如果是气缸拉毛、使气缸过热，则及时维修气缸和活塞；②如果发现排气阀漏气或阀弹簧、阀片损坏，就需要及时更换零件；③检查冷却水是否不足，及时调整加大冷却水的流量；④如果是冷却水路堵塞，气缸、气缸盖、冷却器内积垢过厚造成堵塞，则清除水垢、疏通堵塞；⑤进气阀和排气阀也得检查一下，如果发生结碳，则需要及时清理。

2 皮带输送机常见故障分析

皮带输送机是重要的运输设备，在矿山、煤炭等许多行业有着广泛应用。皮带输送机的故障会直接影响生产的进行，因此有必要了解皮带输送机的一些常见故障原因及解决办法。

2.1 皮带跑偏

皮带输送机在运行过程中，皮带跑偏的故障比较常见。皮带跑偏轻则导致皮带磨损和撒料，对于矿山输送机使用的寿命造成一定的影响；重则导致皮带烧焦和软化，引发火灾、停机事故的发生，甚至会导致工作人员的伤亡，使整个生产线因此而停产。皮带跑偏的原因有很多，主要有以下3 个：一是主动滚筒和导向滚筒的轴线不平行，滚筒的圆心有偏离，巷道内托辊缺失或转动不灵活等；二是皮带机长期运行后，滚筒或托辊表面附着了一层灰尘，或滚筒表面胶层磨损不均匀造成皮带在滚筒表面受力不均；三是胶带接头在硫化时中心线对接不正。处理办法如下：

首先，将承载托辊组进行调整。皮带偏向哪一侧，偏向托辊组的那一侧就朝着皮带前进方向进行前移，或者向另一侧后移。

其次，将驱动滚筒进行调整，改变滚筒的位置。头部滚筒的胶带如果向滚筒右侧跑偏，就需将右侧轴承座向前移动，胶带如果向滚筒左侧跑偏，左侧轴承座就应该向前移动，将左侧轴承座向后移动或者右侧轴承座向后移动。

然后是调整张紧处。张紧装置是保障胶带能够始终保持具有足够张紧力的装置，皮带的直径大小不一会导致跑偏。

最后是对胶带跑偏进行调整。皮带的运输机皮带如果不长，跑偏情况则会经常发生，调整起来难度也非常大。因此，长皮带的运输机使用此方法一定要慎重。

2.2 减速器故障

皮带机运行中，减速机若发生故障，主要表现为减速机温度升高或减速机出现抖动发出异响。减速机发生故障的主要原因有：减速机润滑不足；皮带机频繁启停，对减速机冲击大；减速器内有杂质；减速机内轴承磨损，需更换轴承。减速机一旦发生问题，需及时停机，对减速机问题进行检查，及时排除隐患，否则故障扩大，可能会对减速机造成不可修复的永久性伤害。处理办法如下：

（1）每班检查减速机内润滑油量是否符合刻度要求，当润滑油不足时要及时补充，每月至少一次对润滑油进行一次润滑性能化验，当润滑性能不符合规定时，要及时更换润滑油，同时要保障减速机内清洁。

（2）尽量减少皮带机的启停次数，避免频繁启停皮带机。当皮带机停止运行前，应将皮带上的煤运输放空，以避免重载启停皮带机。

（3）定期组织检修，并对减速机轴承磨损量以及齿的磨损、啮合情况进行测量。当轴承磨损达到极限值前，组织人员对减速机轴承进行更换。

2.3 滚筒及托辊损坏

滚筒及托辊也是皮带机的重要组成部件，皮带的正常运转主要靠滚筒的带动以及托辊的支撑。滚筒及托辊能否正常、灵活地转动，对皮带机能否正常运转起着至关重要的作用。滚筒在皮带机的使用过程中的主要问题有：滚筒表面胶皮磨损或表面胶皮脱离；滚筒表面开裂；滚筒轴承座温度升高或轴承损坏；滚筒主轴断裂。滚筒一旦发生问题，皮带机将无法正常运转。托辊主要的问题则是转动不灵活导致皮带运行阻力增大，而当托辊表皮磨损后，还可能造成皮带出现纵向撕裂等事故。处理办法：

（1）每天至少对滚筒表面的胶皮情况进行一次检查，如胶皮磨损超标或胶皮异常，应及时停止并组织人员对滚筒进行重新包胶处理。

（2）定期组织检修，向滚筒瓦座内加注润滑油并对轴承磨损量进行测量，在轴承磨损达到极限值前，组织人员对滚筒轴承进行更换。

（3）每班组织检修工进行巡巷，巷道内一旦发现托辊损坏，应在当场更换。

3 矿用隔爆型智能真空馈电开常见故障及维修

矿用隔爆型智能真空馈电开关从以前的电流、漏电保护真空断路器馈电开关、发光二极管显示、电子元件模拟信号各类保护，直到现在电子元件集成数字信号可编PLC 的应用，大大加强了矿山企业安全生产的水平，设备的检修能力也有待提高。矿用隔爆型智能真空馈电开关主要电器元件有过压阻容吸收装置、控制变压器、磁放大器、电流互感器、零序互感器、中间继电器、熔断器、三相电抗器、按钮试验操作开关、保护器整定按钮、保护器电源、真空断路器等。

3.1 显示屏黑屏

当合上控制开关给控制变压器送电，显示屏没有显示（显示屏黑屏）。可能原因及维修方法如下：

（1）控制开关接点不通，可清理接点或者更换控制开关。

（2）控制变压器的一次或二次熔断器熔断（二次为供显示屏电源）。处理方法：查找熔断原因，并更换熔断器。

（3）控制变压器坏。处理方法：更换控制变压器。

（4）保护器电源坏。处理方法：修理或更换直流电源盒。

（5）上述电器元件之间控制线断路。处理方法：找到故障点，接通线路。

3.2 显示正常、按启动按钮控制真空断路器的继电器不吸合

造成故障的可能原因及维修方法如下：

（1）中间继电器供电电源没有输出。处理方法：更换变压器。

（2）熔断器断。处理方法：更换熔断器。

（3）中间继电器线圈坏。处理方法：更换中间继电器。

（4）控制中间继电器的保护接点不通。处理方法：更换保护器。

（5）控制线路断。处理方法：找出故障点接通线路。

3.3 断路器无法合闸

（1）变压器送给合闸线圈的电压出现过电压或低电压现象，处理方法：解决供电质量问题。

（2）合闸按钮损坏。处理方法：检修或更换合闸按钮。

（3）断路器合闸线圈烧毁或操作机构无法正常工作。处理方法：更换合闸线圈，处理操作机构使其正常工作。

（4）保护器触点故障。处理方法：更换保护口。

3.4 运行时经常跳闸

（1）跳闸时，保护器会记录跳闸事故原因，如经常出现漏电故障，为电缆热绝缘性能老化及所带设备出现漏电现象。处理：检查电缆绝缘性能修复更换相关设备的绝缘性能。

（2）如经常出现短路故障为保护器内部设置不合理或线缆内部老化造成短路现象。处理：重新合理设置保护器额定电流值及跳闸电流，更换出线电缆。

（3）出现欠压故障。处理：检查控制变压器电源是否输入保护器。

（4）出现三相不平衡故障。处理：检查电流互感器是否工作正常及实测线路电流情况。

（5）保护器故障。处理：更换保护器。

（6）显示正常不能正常工作。故障判断：保护器控制方式技术参数选择不当。处理：根据负荷电流、电压等级、远近控、总分控制、对地绝缘漏电动作时间，合理正确选择设置。

3.5 不能实现选择性漏电保护

当开关作为分开关使用时，出现漏电却总开关跳闸，不能实现选择性漏电保护。故障判断及维修方法如下：

（1）开关的总分选择开关位置与分开关位置。处理方法：断电后选择开关位置于分开关位置，即可实现选择性漏电保护。

（2）分布电容过大或过小。处理方法：分布电容补偿0.22～1.00 μf。

（3）与总开关的动作时间调整不当。处理方法：减少分开关的动作时间。

（4）保护器分开关电子元件损坏。处理方法：更换保护器。

（5）开关或信号输入元件或线路损坏。处理方法：检查原件及线路更换或维修。

4 结束语

多年来，设备在不断更新，保护控制技术也在不断加强。但是，电气设备在井下安全、正常运行是最终的目的没有发生变化。矿用隔爆型电气设备服务于井下生产，生产离不开维护，所以设备维护的好坏直接影响井下的生产。科学有效的维护与故障诊断对保证矿山设备效率以及使用人员的安全十分重要，为此，相关部门要加大监管力度，制定科学合理的应对方案，在第一时间解决设备的故障与问题。