煤矿皮带机电控系统故障分析及优化改造的研究

刘士伟

摘 要：本文将从当前煤矿皮带机应用的概况出发，阐述煤矿皮带机电控系统的主要故障，对煤矿皮带机电控系统故障的改造及优化策略进行分析与探究，希望为相关人员提供一些帮助和建议，有效分析电控系统故障，对煤矿皮带机进行合理的改造与优化，在保证煤矿工作安全性的前提下提高收益和产量。

关键词：故障分析;电控系统;皮带机

引言：

进入二十一世纪以来，国内煤矿企业获得了快速的进步与发展，在煤矿井下投入使用煤矿皮带机，既方便了工作人员的煤矿运输与生产工作，又确保了煤矿生产安全性，创造了良好的经济效益。然而，近年来，煤矿皮带机开始出现各种电控系统故障，影响了工作人员对煤矿皮带机的正常使用，因此，研究煤矿皮带机电控系统故障的改造及优化策略具有一定现实意义。

一、当前煤矿皮带机应用的概况

所谓皮带机，指的是当代社会广泛使用的一种运输设备，通常在矿业生产中的应用较为普遍。近些年，国内煤矿井主要使用进口煤矿皮带机，但是在使用中依旧会有多种类型的电机系统故障出现，这些问题和故障不但降低了运输煤矿的效率，而且对煤矿生产工作的安全产生了不利影响。由此不难看出，工作人员应充分分析煤矿皮带机存在的电机系统问题和故障，采取合理、科学的改造优化举措，确保煤矿皮带机的稳定运行。

二、煤矿皮带机电控系统的主要故障

通常来讲，能够引发煤矿皮带机故障的主要有电气部分和机械部分。若电控系统运行不正常，则容易出现紧急停车的状况，从原因上看，该问题往往是由电控系统电气部分所引起，尤其是焊接点与插件，一旦出现问题就会使整个煤矿皮带机出现多种故障。长时间使用电控系统会导致煤矿皮带机零部件受到磨损，久而久之便会给煤矿皮带机的运行带来负面影响。

煤矿皮带机产生电控系统故障的原因主要有两种，第一，电控系统缺乏稳定性，皮带阻力的变化和煤炭湿度的变化容易使皮带发生震动，导致煤屑偏移或洒落，出现这种情况及时进行维修即可。第二，煤矿皮带机制动与启动缺乏可靠性。煤矿皮带机的启动、加速、减速的过程极为复杂，在煤矿皮带机具体运行中，主要由皮带司机对以上环节的信号进行接收和掌握，按照所得到的信号控制相应按钮，若制动与启动缺乏可靠性，则无法实现安全控制。

三、煤矿皮带机电控系统故障的改造及优化策略

（一）改造皮带机电控系统的主要策略

1.直流调速改造设计

设置煤矿皮带机的操作面板，使煤矿皮带机的操作面板具备调查系统故障、显示系统故障、显示运行参数等功能[1]。当直流电机电枢正在供电时，使用6RA70装置进行直流调速最为合理。借助该设计方法，不但能够充分控制煤矿皮带机的电机启动工作，而且可以使工作人员准确、动态的掌握煤矿皮带机的直流调速，且整个直流调速过程都能显示于操作面板上，便于工作人员查询煤矿皮带机的故障与各种运行参数。

2.系统保护改造设计

按照煤矿皮带机的系统不完善状况进行改造时，工作人员应仔细分析可能出现的所有客观故障，包括低速打滑、皮带偏移等，能够按照所发现的问题针对性地采取行之有效的系统保护举措。与此同时，工作人员应对煤矿皮带机在不同运行状态中的声光信号进行监测，通过声光信号传递情况对煤矿皮带机设备具体运行状况加以了解，使煤矿皮带机设备的安全性得到有效保障。

3.主控部分改造设计

在煤矿皮带机的电控系统中，主体控制部分应配置可编程FX2N型控制器和高性能主控台，检测装置应同时选取位置传感器、压力传感器。在控制煤矿皮带机的变频器时，可借助三台继电器来实现，以此来确保煤矿皮带机的启动、运输与停止始终处于正常状态。与此同时，为了更好地提高煤矿皮带机的运行与工作效果，应在煤矿皮带机运行停止后进行电流控制工作，应配置多功能显示装置，实时、动態的控制与检测煤矿皮带机。对于经常散料的区域，工作人员应配置煤位检测装置，并确保煤位检测装置的高度合理，一旦遇到煤屑堆积的状况，检测装置将会自动闭合开关，随即进行煤位的自动清理工作。

（二）优化皮带机电控系统的主要策略

1.进行传感器检查

当煤矿皮带机处于运行中时，或多或少都会出现电控系统故障。工作人员使用煤矿皮带机开展各项工作时，必须对每个工作环节进行严格控制。发现煤矿皮带机的电控系统出现故障时，工作人员应将工作立刻停止，及时维护和检修煤矿皮带机，其中，传感器是重要的检查部位。在检查煤矿皮带机传感器时，工作人员应先按下煤矿皮带机的控制按钮，若煤矿皮带机的运行处于正常状态中并且未发出任何形式的警告，则表明煤矿皮带机传感器装置未出现故障，若煤矿皮带机发出警报或有其它不良情况出现，则表明电控系统或装置出现了故障，工作人员应第一时间对煤矿皮带机进行检修[2]。

2.做好磁力启动器检查

完成煤矿皮带机传感器检查后，若传感器没有任何类型故障存在，则工作人员应将磁力启动器作为检查的重点内容，详细、深入的检查煤矿皮带机的磁力启动器部分。详细来讲，为了有效做好磁力启动器检查工作，工作人员首先应观察磁力启动器是否有吸合情况存在，判断系统故障产生的部位，若相应控制回路有问题出现，那么磁力启动器将会直接停车或处于不吸合状态。若显示器上显示故障信号处于吸合状态，那么工作人员应分析和检查煤矿皮带机的松闸位置、入口位置的开关。

3.开展全方位检查

如果经过传感器检查与磁力启动器检查后，仍然未找到任何煤矿皮带机的故障，则工作人员需要对煤矿皮带机开展最终的全方位检查，使煤矿皮带机得到深入、全面的检修[3]。比如，当煤矿皮带机的胶带出现低速打滑问题，会对煤矿皮带机正常运行造成直接影响，工作人员在全方位检查中发现该问题后，应对煤矿皮带机的皮带进行及时调整，使煤矿皮带机的皮带恢复正常运行。

（三）皮带机电控系统故障的改造及优化效果

通过以上的改造与优化举措，能够显著控制煤矿皮带机出现电控系统故障的概率，方便了煤矿皮带机的运行，最大限度的减少各种电机系统故障问题，明显提升了煤矿皮带机的平衡性、调速性以及自动化水平，降低了工作人员维修煤矿皮带机设备的维修量。一般来讲，原有的煤矿皮带机设备运行时往往会有煤屑掉落这类状况出现，但在改造和优化煤矿皮带机的电控系统后，这类状况明显得以改善，大体上解决了煤矿皮带机运行时的煤屑掉落问题，使煤矿皮带机运行的平稳性、速度都得到了不同程度的提升，改善了提升机、直流闭环的运行状态。

与此同时，煤矿皮带机在运行时使用四象限法开展电控系统发电测试，发电效果的提升十分明显，能够更好地反馈给工作人员，并极大的提高了节耗节能效果。对于煤矿企业来讲，节能效果的提高代表着经济效益的提高、资金投入的节省，对企业发展十分有利。除此之外，改造并优化煤矿皮带机的电控系统，能够提高自动化煤矿生产管理水平，将有效的安全保障提供给煤矿井的生产工作。

结语：

总而言之，研究煤矿皮带机电控系统故障的改造及优化策略具有重要的意义。相关人员应对当前煤矿皮带机应用的概况有一个全面了解，充分把握煤矿皮带机电控系统的主要故障，能够通过直流调速改造设计、系统保护改造设计、主控部分改造设计、进行传感器检查、做好磁力启动器检查、开展全方位检查等方式合理改造并优化电控系统，从而在保证煤矿工作安全的前提下提高收益和产量。

参考文献：

[1]宫利明.哈尔乌素露天煤矿选煤厂皮带机软起动装置的电气控制及其故障处理[J].内蒙古煤炭经济，2019，（10）：199-201.

[2]任卫德，李洪涛.基于计算机模拟分析的井下带式输送机电控系统变频优化[J].煤炭技术，2019，33（02）：48-49.

[3]孟凡瑞，王亮.矿用皮带机变频电控系统在新查庄煤矿的应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2019，（01）：165-166.