机电产品的安全稳定性设计

熊伟

【摘要】给煤机在选煤厂的运行生产过程中起到非常重要的作用。其直接影响洗煤生产的稳定运行。给煤机控制系统，由于原有设计复杂且大部分控制都与实际不符，加之周围环境恶劣，改造频繁，导致了箱体内部接线杂乱，控制线路和电器元件老化的现象，致使不易运行人员操作与检修人员维护，跳闸频繁，给安全生产带来不稳定因素，开发出适合实际生产的新控制系统，提高其安全稳定性。文章分析了给煤机常见故障处理，控制系统存在的问题及分析， 给煤机常见故障的预防。

【关键词】给煤机电气控制系统 故障分析 预防措施

中图分类号：TU85 文献标识码：A

一、给煤机常见故障处理

1、给煤机堵煤故障

（1）故障现象。准备正常运转期间，给煤机跳闸，就地显示“给煤机堵煤跳闸”。

（2）分析处理。根据现象，初步判断为给煤机堵煤开关问题。拆下给煤机堵煤开关，接通临时电源，用手触摸传感器，有报警信号输出，证明堵煤开关未损坏。根据给煤机运行及煤质情形，进一步判断为堵煤开关灵敏度问题。因在运行过程中，会有一些煤粉落到堵煤开关传感器上，造成堵煤信号误发。为此，重新调整堵煤开关灵敏度，启动给煤机后，运行正常。给煤机堵煤开关静态调试是在无煤情况下根据经验调试的，正常运行时，煤粉介质飘落到传感器上，由于灵敏度不合适造成误报警。为此，建议调试时应将所有堵煤开关插入煤粉中，以实际介质调整灵敏度，模拟堵煤状况进行灵敏度修正。在给煤机转速信号不能正常测量时，应首先重点检查探头好坏和安装间隙，再检查回路信号线及屏蔽线的通断。

2、给煤机电机故障

（1）故障现象。给煤机启动后，马上跳闸，查故障记录为“电机启动器故障”。

（2）分析处理。根据现象，判断为电机启动故障。为此，检查控制回路接线，正常；检查中间继电器，未出现接点粘连现象；带动力电缆测电机对地绝缘，满足规程要求。恢复后启动给煤机，故障依旧。断电，直接检查给煤机电机，经查为接线柱的接线错误，是检修人员检查电机后，恢复接线时颠倒了N线与A线位置，造成给煤机启动故障。

3、给煤机不能启动

（1）故障现象。多次启动正常的给煤机，就地和远方均不能启动，故障报警信息为“启动失败”。

（2）分析处理。检查控制回路，给煤机跳闸回路没有跳闸信号，堵煤开关也未报警。逐一检查启动回路相关接点，发现一中间继电器接点粘连，更换继电器后给煤机启动正常。原因为给煤机控制柜门锁损坏造成长时间不能关门，从而在给煤机运行时控制柜进煤尘，煤粉积聚造成继电器不能正常工作。故障消除后，及时采取给所有给煤机控制柜上锁，再未发现类似故障。

4转速信号丢失故障

（1）故障现象。洗煤设备试运过程中给煤机启动后，间隔2S马上跳闸。查控制器故障记录，故障原因均为“RPM（转速）偏差”。

（2）分析处理。根据故障原因，对给煤机及控制柜检查，确定为给煤机转速信号引起，为此检查转速探头。先将控制柜断电，拆下转速探头，经查探头阻值正常。重新回装转速探头，保证探头与电机上测速齿轮间隙为1mm，间隙太小容易打坏探头，太大测不到转速。安装完毕，就地启动给煤机，给煤机转速升起后马上跳闸，可排除转速探头本身及安装原因。重新焊好屏蔽线，电机转速测量正常，给煤机未发生启动跳闸现象。给煤机在运输机安装过程中，电机至控制柜的预制电缆极易发生碰撞和损坏，为此在运输及现场安装后必须采取有效的保护措施。

二、控制系统存在的问题及分析

给煤机自投运以来存在以下问题：

1、由于给煤机附近粉尘较多，控制柜又无密封，导致接点积灰、磨损、老化和松动，使控制系统的故障经常发生；

2、原控制柜内布线繁琐混乱，在出现故障时查找故障点非常困难；

3、柜内强电和弱电导线绞接在一起，相互干扰严重；

4、电气回路设计不合理，使控制信号受到干扰，原控制回路不合理是给煤机控制系统故障的主要原因；

5、制式系统中电机风扇和电机为分体式，运行方式为同时运行。风扇电机烧损或风扇开关跳闸时给煤机电机停转，给煤机停止运行就影响到螺旋分级筛的运行状态，从而使螺旋分级筛停止运行，严重的影响了给煤系统的正常运行方式。

6、温度检测、超温报警、断煤报警、需截链条检测、断链张紧检测、断链检测这些控制要求不符合现场实际应用，反而经常由于误报警引起风扇开关跳闸。

7、于控制繁琐，控制箱内部接线杂乱。在检修过程中，给检修人员有效查找故障点带来很大不便，大大降低了检修效率。控制箱由于使用时间过长及周围环境影响等因素，箱体内部线路及电器元件存在着严重的老化现象，易发生故障，威胁正常的生产运行。

三、控制机电设备故障的预防措施

1 加强职工安全技术培训，提高职工安全技术素质。对各类机电操作人员上岗前要经过技术培训，考试（包括现场操作）合格，颁发合格证，人人持证上岗，按章操作，严禁无证上岗。要做到“三懂”“四会”，即：懂设备原理，设备构造，设备性能；会使用，会维修保养，会检查，会排除故障。使用设备切忌超负荷运转。工作环境要清洁卫生，温度、湿度合适，有适当场地和空间。特别对采、掘工作面流动设备认真落实包机责任制。

2 加强设备的日常维修保养，确保设备的正常运转。安装设备必须按照技术说明书（或规程）规定的程序、方法和要求进行，安装的全过程所有数据都要有详细的记录，安装完毕要严格验收，验收合格后方能移交使用。机电设备维修人员要树立强烈的事业心、责任感，做到眼勤、嘴勤、手勤，即：勤观察、勤说话、勤维修，发现问题，及时处理解决。同时，必须对设备进行经常性的维护保养。实行日常与定期维护保养相结合，对设备进行彻底的清洗、注油、干燥、防锈等技术处理，掌握设备的运行状况和磨损程度，针对发现的问题及时采取措施。对大型固定设备，执行班、日、周（旬）、月检查制度；对采、掘、开拓等移动设备，执行两班生产，一班检修。综采工作面要实行班、日、旬检查制，并坚持三班生产、一班检修、班班维护制度。

3 对各类机电事故认真分析，使职工受到教育。对于发生的机电事故，无论时间长短、性质轻重、责任大小，都要认真组织技术人员和当事人按照“事故责任倒查法”详细分析事故原因和找出责任者，严格考核，奖罚兑现。对于事故当事人要进行思想教育，使其心服口服，吸取教训受到教育，制定并落实切实可行的防范措施，杜绝类似的事故发生。

4 保证必要的设备资金投入，以较为先进和节电节能新型现代化机械设备来代替原来的陈旧设备。组织技术人员对设备进行改造，降低环境噪声污染和耗电较多的设备，来提高设备的性能和效率。利用集体学习和自主学习等方式提高全员综合素质，利用经济奖励和绩效考核机制带动职工的学习积极性，利用技术比武、师带徒、星级评定等措施检验学习成效，为机电设备事故率的降低和企业“以人为本、安全发展”的目标实现奠定坚实的基础。

结束语

随着科学技术的迅猛发展，机电产品越来越广泛地应用于社会各个领域，其使用条件也越来越苛刻，对机电产品的安全稳定性要求越来越高。明确规范和细化机电产品安全稳定性设计其最终目的在于提高机电产品的质量，增加机电产品的社会效益和经济效益。

参考文献：

[1] 本书编委会, 机械设计师手册,机械工业出版,2003.6

[2] 丁彬, 新编机械设计知识百科, 中国科技文化出版社, 2005

[3] 贺建民、黄英,机电产品可靠性技术, 重庆大学出版社,1998.12

[4] 金伟娅、张康达,可靠性工程, 化学工业出版社2005.5