CC BY
30
© В.В. Демьянов, С.М. Простое, О.В. Демьянова, 2005
УДК
В.В. Демьянов, С.М. Простое, О.В. Демьянова
Электролюминесцентные устройства В СИСТЕМАХ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О СОСТОЯНИИ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД
Семинар №2
УДК 622.232.
Д. И. Жмуровский
Ю.М. Максименко
Повышение надёжности горношахтного оборудования путем оперативной диагностики его состояния.
Семинар 11
Эксплуатация современного горношахтного оборудования повышенной энерговооруженности требует своевременного предупреждения, обнаружения и устранения возможных неисправностей, главным образом скрытых, не выявленных внешним осмотром для сокращения затрат на ремонт и предотвращения аварийных ситуаций.
Методов для получения объективной информации о техническом состоянии обору-
дования много, но прежде всего, необходимо использовать информацию завода-
изготовителя из карт технического обслуживания и встроенных дисплеев.
Необходимо использовать также диагностические средства, которые позволили бы не только определять неисправности, но и прогнозировать их на ближайшую перспективу, что позволит определить ресурс работы узлов или агрегатов в целом.
Машины, имеющие средства диагностирования узлов, имеют возможность сокращать затраты на техническое обслуживание и ремонт за счёт уменьшения времени их осмотра и анализа экспертами, сокращение времени на уменьшения количества плановых и неплановых ремонтов.
Средства диагностики подразделяются по способу диагностирования на тестовые и
функциональные, по организации работ на автоматические и ручные, по функциональным возможностям на индивидуальные и унифицированные. По конструкции они подразделяются на встроенные, переносные и стендовые.
Диагностирование узлов производится для тех машин, которые имеют кратность к общему ресурсу. Это позволит экономично спланировать приобретение необходимых объёмов запасных частей и материалов, увязанного со временем эксплуатации.
Диагностирование машин кроме этого положительно влияют на общий уровень квалификации обслуживающего персонала.
Важным направлением совершенствования системы управления эксплуатацией шахтного стационарного оборудования являются диагностирование как с помощью автоматизированных систем, так и переносных приборов, используемых при оперативном проведении работ. Учитывая, что износ парка стационарных установок достиг-75%, актуальность диагностирования очевидна.
Автоматические средства диагностики позволяют получать с контрольных точек информацию о техническом состоянии с помощью специальных датчиков, сигналы которых подаются на цифровую индикацию. Аналогичные приборы диагностики могут быть переносными и использоваться эпизодически. Автоматические и переносные средства диагностики позволяют не только получить информацию о состоянии того или иного узла, но и найти неисправность и принять меры по ремонту.
Для диагностики гидрооборудования очистных механизированных комплексов на шахтах использовался метод дистанционного контроля за давлением в гидросистеме крепи при проведении технических операций с комплексом. Эта информация передаётся на пункт обработки мини ЭВМ и получают готовые отчёты. Кроме этого, для диагностирования гидрооборудования крепи в специализированных управлениях используется переносные приборы перетока жидкости ИПГ.
Эксплуатация современных очистных механизированных комплексов требует больших затрат на техническое обслуживание и ремонт для поддержания их в работоспособном состоянии.
Опыт проведения наладочных работ выявил ряд существенных недостатков.
Сегодня организацию технического обслуживания мы строим на жестком регламенте без
учета действительного износа. Поэтому делаем наладку или слишком рано или слишком поздно.
Современные методы инструментальной наладки очень трудоемкие, и позволяют как правило определять только несущую способность гидростоек крепей (трудоемкость составляет от 50 до 100 чел/смен).
При проведении наладочных работ состояние насосных станций, гидрораспределителей, гидродомкратов определяется визуальным осмотром, интуицией и опытом обслуживающего и ремонтного персонала.
Все эти недостатки не позволяют производить эффективную ревизию и наладку ОМК и не предотвращают отказы гидрооборудования в добычные смены.
Достаточно сказать, что из-за отказов гидрооборудования крепи теряется до 20% добычи угля от всех потерь из-за отказов с крепями.
В связи с этим необходима техническая диагностика комплексов, которая давала бы полное представление о состоянии гидрооборудования.
В настоящее время известно несколько способов диагностирования.
Например, диагностирование гидроприводов машин с насосами постоянной производительности, когда непрерывно или через постоянные периоды времени работы гидропривода измеряют время сброса на слив избытка подачи рабочей жидкости, с одновременным контролем номинального давления.
Есть способ определения герметичности гидроцилиндров, заключающийся в том, что одновременно с изменением давления в гидроцилиндре измеряют другой параметр, например, положение поршня в цилиндре, также способ по определению времени нарастания давления, вибро акустические методы.
На крепях применяются индикаторы ИД-13, для оперативного контроля несущей способности крепи. Все эти способы имеют свои плюсы и минусы и не решают проблемы агрегатного диагностирования системы гидропривода комплекса.
В нашем представлении, когда трудовые и материальные ресурсы ограничены, важно делать наладку тогда, когда это необходимо, контролировать состояние комплекса без его остановки, получать готовую информацию о состоянии крепи.
На шахтах Кузбасса совместно с Кузбасским государственным техническим универси-
тетом произведена работа по определению технического состояния гидросистемы крепи. В этой работе определяющим параметром служит скорость выполнения технологическим операций.
Схема экспериментальной установки состоит из потенциометрического датчика, датчика метана (ДМЗ-ЗТ), аппарата сигнализации (АС-ЗУ), который расположен на платформе энергопоезда, информационной стойки (СПТ-ЗИ) в диспетчерской шахты. Потенциометрический датчик подсоединяется к напорной магистрали гидросистемы комплекса. Схема установки работает следующим образом.
Давление рабочей жидкости из напорной магистрали воспринимается плунжером, который через рычажную систему перемещает щетку реохорда. Тем самым изменение давления преобразуется в пропорциональное изменение сопротивления реохорда.
Изменённое сопротивление реохорда включено в мост датчика ДМТ вместо постоянного резистра сопротивлением 7,06 ома. Изменение сопротивления в зависимости от давления вызывает разбаланс моста ДМТЗТ, что приводит к появлению сигнала, который поступает в аппарат АС-ЗУ, затем сигнал по линиям связи поступает в диспетчерскую на информационную стойку (СПТЗИ) с самописцем. Непрерывный сигнал записывается на ленту, на ленте устанавливаются временные метки, через каждую минуту. Скорость ленты самописца ставится на максимальную - 5400 мм/час.
Перед началом работ согласовывается давление в гидросистеме со шкалой самописца при помощи контрольного манометра.
Предварительный анализ диаграмм изменения давления в гидросистеме ОМК позволил установить, что длительность выполнения операции технологического цикла по передвижке секций крепи зависит от срока эксплуатации (следовательно и износа гидрооборудования). Полученные диаграммы показывают, что каждой технологической операции соответствует определенное давление в гидросистеме: передвижке секции 170кг/см2 конвейера - 100кг/см2 и т.д. Это позволяет выделить отдельные технологические операции и проанализировать длительность их выполнения.
На первом этапе исследований состояния механизированной крепи предусмотрена обработка диаграммы давления на вычислительной машине М-6000, с помощью которой состав-
ляют временные ряды передвижки секций, пауз, передвижки конвейера, крепи сопряжения.
На втором этапе найдены законы распределения временных рядов.
На основании эксперимента выявлен характер изменения давления в гидросистеме при раздельных операциях по передвижке секций крепи, конвейерного става, крепи сопряжения и т.д. а также при их сочетании.
Найдены законы распределения времени передвижки, подсчитаны их допустимое время. Например, время на передвижку секции крепи в лаве №7 шахты им. Ярославского не должно превышать 31 секунду, длительность пауз 29 секунд, конвейерного става 14 секунд и т.д.
Имея аналоговые записи для новых комплексов, при периодической записи процессов передвижки крепи путем сравнения выявляются отклонения в гидросистеме комплекса.
Диаграммы позволяют проверять состояние комплекса и по сигналалам эксплуатационного персонала и в какой то мере выявлять недостатки в технологии передвижке секций крепи, конвейера. В настоящее время эта работа продолжается для набора данных и обработки на ЭВМ.
Для исследования подшипников различных машин широко используется акустический метод с применением приборов вибродиагностики , ультрозвуковой диагностики, дефектоскопов УД2-12, толщиномеров «Кварц-6». Кроме этого применяется магнитная дефектоскопия -дефектоскоп ПМ-70.
Для диагностики широкого спектра оборудования находящегося в ревизии и наладке применяются различного рода стенды.
Для насосов и гидродвигателей применяется стенд ИС-320, при испытании гидрооборудования крепи применяют индикаторы перетока жидкости ИПГ, для проходческого оборудования КИ-48-15м-03. Аналогичные стенды имеются для испытания электрооборудования, средств автоматизации и газовой защиты.
На угольных предприятиях находят широкое применения инфракрасные термометры с пределами измерений от 180С до 400°С «Кельвин», для дистанционного контроля температуры на расстоянии до 10м. При этом возможно дистанционное измерение температуры нагрева контакторов электровозов, электрооборудования любого напряжения до десятых долей градуса без отключения напряжения.
В 80% случаев нестабильность работы машин обусловлена не их отказами, а недоста-
точным уровнем надёжности других элементов системы оборудования участка. Таким образом правильно подобранной технологической схемой оборудования и его энерговооружённостью мы можем совершенствовать динамику работы, вскрывать дополнительные резервы повышения производительности участков.
На стабильности работы забоев при прочих равных условиях сказывается технология процесса добычи, надёжность техники, квалификация людей, обслуживающих и управляющих производственным процессом, а также надёжность рабочих мест и окружающей среды, которая может быть неодинаковой для людей и машин.
Последнему вопросу в угольной отрасли мало уделяется внимания на влияния так называемого человеческого фактора в человекомашинной системе. Безусловно, оборудование с повышенной энерговооружённостью требует большей ответственности при работе и его обслуживании, в повышении общих профессиональных знаний обслуживающего персонала.
Результаты полученные при изучении режимов работы добычных участков подтверждают, что нестабильность и неравномерность функционирования оборудования весьма отри-
цательно сказывается на всех основных показателях работы шахты. Частые пуски и остановки машин, переходы на холостой ход или изменения нагрузки приводит к снижению производительности и надёжности оборудования из за пульсирующих нагрузок на детали и узлы машины, приводит к повышению утомляемости и нервному напряжению обслуживающего персонала. Современное оборудование очистного забоя в течение смены включается 30-40 раз, вместо рациональных 2-3 раза. Среднее время непрерывной работы на отдельных участках составляет 4-6 мин., вместо 2-3 часов.
Ресурсы очистного комбайна до первого ремонта, например в 3-3,5 раза меньше, чем крепи, в 2 раза меньше, чем лавного конвейера.
Работа такого комплекса оборудования не может быть эффективной. Поэтому комплектование современных новейших мощных комплексов оборудования должно осуществляется с учётом ресурсов наработки, что положительно сказывается на его работе, а комплексов бывших в работе, по остаточному ресурсу. При этом повышение остаточного ресурса возможно через текущие и капитальные ремонты.
Коротко об авторах
Дем- прь лицея.
