- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:煤矿井下蓄电瓶电机车是煤矿生产中不可或缺的重要设备,其可靠性直接关系到井下运输作业的顺利进行。针对12吨蓄电瓶电机车的基本结构及工作原理,分析了其常见故障类型,并提出预防性维护措施和应急维修处理方法。
关键词:煤矿;蓄电瓶电机车;故障分析;预防性维护
引言:煤矿作为我国重要的能源供给来源,其安全生产一直受到高度重视。煤矿井下蓄电瓶电机车作为采掘、运输等生产作业中不可或缺的重要设备,其性能稳定性及可靠性直接影响着整个生产系统的运行效率。因此,全面了解煤矿井下蓄电瓶电机车的常见故障类型,并采取有效的预防性维护措施,对确保设备安全稳定运行、提高煤矿生产效率具有重要意义。本文针对12吨蓄电瓶电机车,从基本结构、工作原理入手,重点分析其常见故障类型,提出相应的预防性维护措施和应急维修处理方法,旨在为单位提供技术参考,确保设备的可靠运行。
1 井下蓄电瓶电机车的基本结构及工作原理
1.1 基本结构。12吨蓄电瓶电机车主要由车架、电池组、电机、控制器、制动系统、传动机构等部件组成。其中,车架是整个机车的主体结构,起到支撑作用;电池组为电机供电,通常采用铅酸蓄电池;电机负责驱动机车行驶;控制器对电机的驱动进行调节控制;制动系统包括机械制动和电气制动,用于控制机车的运行速度和停车;传动机构则负责将电机的动力传递至车轮,实现机车的前进和后退。
1.2 工作原理。12吨蓄电瓶电机车的工作原理如下:当操作员启动机车时,控制器会将蓄电池组的电能转换为电机的驱动力,电机带动传动机构驱动车轮运转,从而实现机车的前进或后退。制动系统则根据操作指令,通过机械制动或电气制动对车速进行控制。整个过程中,控制器会对电机的转速、电流等参数进行实时调节,确保机车的平稳运行。
2 煤矿井下12吨蓄电瓶电机车常见故障分析
2.1 蓄电池组故障。蓄电池组是机车的主要电源,其性能状态直接影响机车的运行。蓄电池组常见故障包括:①容量衰减:长期使用或充电不当会导致电池容量逐渐降低,无法提供足够的电量支持机车运行。②漏电问题:电池壳体破损或连接部位腐蚀会出现漏电,严重时会引发火灾等安全隐患。③极板损坏:极板硫化、变形或断裂会导致电池内阻升高,输出电压下降。④充电异常:充电器故障或充电管理不善会使电池无法正常充电,影响使用寿命。
2.2 电机故障。电机作为机车的驱动源,其性能状况直接决定了机车的动力输出。常见电机故障包括:①绕组短路:电机绕组散件接触不良或绝缘损坏会引起短路,导致电机烧毁。②轴承故障:轴承磨损、润滑不当会引起振动,严重时会造成电机轴承报废。③过热问题:电机长时间过载运转或通风不畅会导致严重过热,进而损坏电机。④冲击破坏:猛烈的机械冲击会造成电机轴承、齿轮等机械部件的损坏。
2.3 控制系统故障。控制系统是实现机车智能化操控的核心,其正常工作直接影响机车的安全性能。常见故障包括:①控制器损坏:控制器内部元件老化或受到电磁干扰会引起故障,导致机车失去受控性。②信号线路故障:接线松动或线路破损会造成信号传输失真,影响控制精度。③传感器失灵:速度传感器、电流传感器等关键元件故障会导致反馈信息丢失。④软件异常:控制软件程序bug或参数设置不当会引起控制逻辑错误。
2.4 制动系统故障。制动系统是保证机车行驶安全的关键部件,其故障会直接危及人员生命安全。制动系统常见故障包括:①制动片磨损:制动片长期使用会出现严重磨损,导致制动力下降。②制动液泄漏:制动管路破损或密封件老化会引起制动液泄漏,降低制动性能。③制动缸故障:制动缸泄漏或卡涩会造成制动失灵。④制动器失灵:制动器机械部件损坏会导致制动系统完全失去作用。
3 蓄电瓶电机车故障的预防性维护措施
3.1 电池组预防性维护。①定期检查电池状态:应定期检查电池的外观、接线、电解液液位等,及时发现异常情况并进行处理。②优化充电管理:建立完善的充电管理制度,严格控制充电电流、时间,避免过充过放。同时应定期对充电器进行检查维护。③保持电池清洁:经常清洁电池外壳及接线端子,防止积灰和腐蚀。④适时更换电池:根据电池的使用寿命和性能指标,适时更换老化电池,确保电池组性能稳定。
3.2 电机预防性维护。①定期检查电机:应定期检查电机的机械部件、电气部件运行情况,发现问题及时处理。②加强电机绝缘:对电机绕组进行定期清洗、绝缘测试,确保绝缘性能良好。③优化运行条件:确保电机通风良好,避免长期过载运转或过热,延长电机使用寿命。④加强轴承润滑:定期为电机轴承补充润滑油,保证轴承平稳运转。
3.3 控制系统预防性维护。①定期检查控制器:对控制器进行定期检查和维护,发现问题及时更换元件。②优化信号线路:定期检查信号线路的连接状态,及时发现并更换老化或损坏的线缆。③校准关键传感器:定期校准速度传感器、电流传感器等关键传感器,确保数据准确性。④升级控制软件:跟踪控制软件的最新版本,适时进行软件升级优化,提高控制精度。
3.4 制动系统预防性维护。①定期检查制动系统:定期检查制动片磨损情况、制动液液位、制动缸工作状态等,发现问题及时维修。②优化制动性能:对制动系统进行调整优化,确保各项技术指标符合要求。③更换易损件:定期更换制动片、制动管路等易损件,避免因老化导致制动失灵。④提高操作规范:加强对操作人员的培训,规范操作行为,避免因人为因素引起的制动故障。
4 蓄电瓶电机车故障的应急维修处理
尽管通过预防性维护可大大降低故障发生概率,但在实际生产中仍难免会出现突发性故障。针对不同故障类型,应采取以下应急维修措施:
4.1 电池组故障的应急维修。①对电池容量衰减问题,可采取更换老化电池的应急措施,确保机车仍具有足够的动力输出。②遇到电池漏电故障时,应立即停机并隔离,再检查电池外壳破损部位,采取临时密封处理。③极板损坏导致内阻升高时,可通过电池均衡充电恢复电池性能,或进行电池组局部更换。④充电异常故障可先排查充电器是否工作正常,必要时更换充电器或调整充电参数。
4.2 电机故障的应急维修。①电机绕组短路时,应立即停机检查并排除故障原因,必要时进行电机重绕。②轴承故障可通过更换轴承或加注润滑油的方式临时处理,尽快恢复电机运行。③电机过热问题可先排查通风是否畅通,如果无法消除过热,应立即停机降温。④电机遭受机械冲击损坏时,应先排查故障范围,必要时更换电机。
4.3 控制系统故障的应急维修。①控制器损坏时,可先行更换控制器备件,确保机车恢复受控运行。②信号线路故障可通过检查接线情况、更换线缆等方式进行临时修复。③传感器失灵时,可尝试对其进行校准,或更换故障传感器。④软件异常可先行恢复软件出厂设置,如仍无法解决则需要软件升级处理。
4.4 制动系统故障的应急维修。①制动片严重磨损时,应立即更换新的制动片。②制动液泄漏故障可先行补充制动液,并检查修复泄漏部位。③制动缸故障可尝试维修或更换缸体等部件。④制动器完全失灵时,应立即停机并采取人工制动等紧急措施。
结语:煤矿井下12吨蓄电瓶电机车作为重要的煤矿运输设备,其稳定可靠的运行对整个生产系统至关重要。通过对蓄电池组、电机、控制系统、制动系统等关键部件的全面分析,提出了针对性的预防性维护措施和应急维修处理方法,为保障机车安全稳定运行提供了技术支撑。
参考文献:
[1]李军,赵子燕,蔡波.煤矿井下蓄电池电机车故障诊断与维修技术研究[J].煤矿机械,2019,40(11):1-4.
[2]张波,李振超,韩先友.基于故障模式分析的蓄电池电机车预防性维护策略[J].矿山机械,2020,48(3):21-25.
[3]王庆,刘明,张鹏.基于人工智能的蓄电池电机车故障诊断研究[J].煤炭技术,2021,40(6):159-162.
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