雷波泵站电控系统故障分析与处理技师专业技术论文大学论文.docx
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雷波泵站电控系统故障分析与处理技师专业技术论文大学论文
技师专业技术总结报告
工种:
维修电工
题目:
雷波泵站电控系统故障分析与处理
姓名:
马鹏辉
身份证号:
61212919760521047X
培训单位:
神东煤炭集团教育培训中心
鉴定单位:
神东煤炭职业技能鉴定站
日期:
2014年9月25日
目录
一个人简介3
二电控系统及其组成3
三电控系统操作程序4
四电控系统常见故障分析与处理5
五雷波泵电控改造10
六对四新的认识10
雷波泵站电控系统故障分析与处理
作者:
马鹏辉
一个人简介
马鹏辉,1995年7月毕业于澄合矿务局技工学校,1997年8月参加工作,在澄合矿务局电力中心工作,从事设备检修工作。
2007年2月进入神东设备维修中心,从事综采设备的维修。
2008年12月,在神东教培中心参加维修电工技能鉴定培训,取得维修电工高级工资格证书,至今一直从事液压泵站的电控检修工作。
二电控系统及其组成
液压泵站其主要作用是给液压支架提供动力,满足支架的前进、升降和防护等功能,同时给采煤机提供降温除尘用水作用。
矿井下的顶板支撑主要是靠支架来支撑,如果液压泵站出现故障,煤矿井下就存在很大的安全隐患。
因此可以说,液压泵站是采煤设备中的主要设备。
目前神东矿区主要使用的有雷波泵站和卡马特泵站。
雷波泵站由4台乳化泵,3台喷雾泵,2个清水箱,1个混合箱,保护系统和电控系统组成;其工作原理是外界水源注入水箱,通过增压泵进入吸水盒,再由电机带动曲轴箱运转,柱塞往复运动,使吸水盒中的液体形成高压,通过高压管路,再供给支架。
雷波泵站的电控系统由集中控制台,乳化液泵电控系统和喷雾泵电控系统组成。
其中乳化液泵电控系统由四台乳化泵电控箱和乳化液箱电控箱组成,喷雾泵电控系统由三台喷雾泵电控箱和水箱电控箱组成。
雷波泵站的通信采用CANBUS总线通信,各个控制箱通过通信总线,完成数据的上传,数据经过分析处理后,又下传到各个单泵的控制箱中,通过PC21模块,实现继电器动作,从而达到对整个泵站系统的运行控制和监控。
三电控系统操作程序
电控系统是否稳定,关系到液压泵站的正常运行。
雷波泵站的操作方式分为自动控制和手动控制两种,可以随时进行切换,自动控制主要在集中控制台上进行操作,可以完成对乳化液泵站和喷雾泵站的启停,并对运行过程实行实时监控,以确保泵站安全可靠的平稳运行。
手动操作时需将单泵上的转动按钮打在“MANUAL”(手动)上,可以灵活的选择某台泵的运行。
泵启动后,经过处理器,从压力传感器采集到泵站供给支架系统中的压力值,当压力值超过卸载阀电子控制系统预先设定的卸载压力值(卸载压力315bar)时,由微处理器控制电路向电磁铁供电,控制先导阀动作,主阀开启,卸载阀卸载。
当压力值降到预先设置的恢复压力值(加载压力280bar)时,由微处理器控制电路向电磁铁断电,先导阀关闭,主阀关闭,卸载阀向工作面液压系统加压,保持压力稳定。
雷波泵站在日常运行中,具有低油位保护,低液位保护,温度保护,油压保护,过压保护。
任何保护系统动作,都将会使泵停止运转,直到故障处理后才能正常启动。
四电控系统常见故障分析与处理
日常检修中,经常会遇到泵站出现故障,而导致泵无法正常运行,直接影响到生产,结合个人工作经验,对于如何在最短时间内处理完故障,尽量减少对生产的影响,尤其重要。
现对常见故障做以分析:
(一)CANBUS总线通信故障,泵无法启动
故障现象:
集中控制台和单泵上都显示“OFFLINE”(不在线)。
这个故障属于通信故障,数据传输中断。
处理方法:
按顺序从主控制台→4#乳化泵→3#乳化泵→2#乳化泵→1#乳化泵→乳化液箱→水箱→1#喷雾泵→2#喷雾泵→3#喷雾泵,逐台排查。
检查9、10号通信线端子是否有终端电阻,是否虚接,同时注意高低电位不可接错。
比如,2013年6月在大柳塔煤矿处理故障时,发现喷雾泵显示“WATERLEVER”(水位低),喷雾泵无法启动。
观察水箱水位均在高液位上,检测液位传感器,结果也完好,三段液位开关均显示完好,后检测到CANBUS通信线(水箱→1#喷雾泵)不通,由于采用快速插头,接触不好,有虚接现象,处理故障后,运行正常。
2014年5月7日18点,锦界12305综采工作面,设备安装完后进入调试阶段,负责安装的生产服务中心人员经过两天的调试都无法正常。
到达工作面后发现故障显示乳化液泵站都不在线,电源和程序指示灯闪烁正常。
只有喷雾泵可以正常启动。
检查电控箱各个端子排,经过反复排查接线正确。
此时分析可能是PC21模块损坏,但井下又无备件。
根据以往故障处理经验,只要把任意两台乳化泵模块互换后,重新刷程序,就会判断出模块是否完好。
但是接连互换四台乳化泵模块后,显示仍不在线,此时怀疑是否判断错误或乳化泵所有模块全部损坏,此类故障以前从未出现过,同时损坏五个模块。
又从喷雾泵电控箱拆下两个模块,重新安装到乳化泵,刷完程序后显示在线,正常启动。
至此判断五个乳化泵模块全部损坏,经更换新件后全部正常。
经同安装人员交流,反映由于工作失误,曾将DC12V电源正负极接错。
此刻再回头分析故障原因,已经很清楚了,DC12V电源正负极接错,切持续时间几个小时,导致模块内部节点烧蚀,损坏,是造成此次事故的主要原因。
泵的地址码错误可导致无法识别,显示不在线。
雷波泵每台泵都有一个地址码,如果地址码错误或者重复,会造成主控台无法识别,就会显示通信故障不在线。
处理方法,逐台核对每台泵的地址码,拨到正确地址,如果PC21模块损坏,更换后刷完程序,重新启动。
参见地址码如表1-1所示。
表1-1地址码
(二)先导故障,泵无法启动
故障现象:
从联力开关处用二极管可以短接,点动电机运转,但在控制箱上无法启动,且不显示任何故障。
首先检测从联力开关过来的交流15V先导电压是否正常,如无则可以判断为先导断路故障;如有15V电压,则可能是先导控制箱里的二极管反向或击穿;如若正常,则可以判定为PC21模块上的继电器损坏,更换新件。
2014年7月,补连塔矿12411工作面,故障现象一台乳化泵不启动,检查开关到电机的先导15V电压正常,但电机插座到先导控制箱无先导电压。
判断插座与插头接触不好,重新处理插头和插座后启动正常。
(三)保护故障,泵无法启动
1.油压故障:
当油压低于3.5bar,或高于25bar时,油压保护动作而停机。
在正常工作中,有时泵在运行30min左右时,由于温度上升,油位逐渐升高;油的黏度低,油压逐渐下降,直至3.5bar左右。
可以判定为油压保护故障,可调节调压螺母,直到正常;如显示OILPRESSERTDU(油压传感器故障),检查电源正负极是否正确,23、24端子有无120欧姆电阻,通道状态。
2.油位故障分析及处理:
检查油位开关闭合是否灵敏可靠动作,连接油位开关的导线接触是否良好,提供2.2K电阻给油位1通道,调整PC21主板通道1为模拟量,通过显示屏进行观察数字量通道显示正常(数字量:
1),油位保护故障排除。
3.温度保护故障分析及处理:
温度低于零度以下时,泵无法启动,显示TEMPTRIP(温度跳闸)。
这种故障在冬季室外调试时比较多,由于温度监控范围为0℃-100℃,当温度在零度以下时,泵无法启动。
可以外接一个温度传感器,用手握住等待两三分钟,观察温度逐渐上升后,正常启动,运转3-5分钟后,再接上原温度保护,正常运行。
应随时注意曲轴箱温度变化。
4.水箱不能实现自动加水故障:
水箱液位由电磁阀控制需要的液位,其液位传感器是由装有3个磁控开关的不锈钢管和套在其上的3个磁性浮子构成,磁性浮子分别被限位在磁控开关附近,当某浮子受水的浮力上升到上限位时,磁控开关向PC21模块发送闭合信号;当水位降低到浮子下限时,浮子受重力作用降到下限位,发送常开信号,控制系统通过传感器信号识别液箱高、低、中液位,在达到高液位时,控制加水电磁阀停止加水,在中液位时,电磁阀得电加水,在低液位时,停止所有泵,并显示低水位。
电磁阀不能正常加水,首先检测41、42、45、46、49、50等端子是否正常,通道状态,节点能否动作,继电器是否根据液位闭合状态,动作灵敏可靠,检查加水电磁阀电源,检查阀芯得电后能否顶起。
如图电控保护图图1-1所示。
图1-1电控保护图
五雷波泵电控改造
2012年对雷波S375乳化液箱电控进行改造。
改造前,原系统接线多,故障也多,常常由于接头松动,电缆断线等原因,使泵无法正常工作,给安装和检修带来很大的工作量。
S375泵乳化泵电控系统是由乳化液箱控制箱,四个乳化泵控制单元组成,每个箱内都装有独立PC21模块,采用CANBUS通信进行信息交换,完成泵站的保护和控制,如果将控制程序进行简化,就可以实现外部线路的简化。
改造前每台泵的增压泵启动都由每台泵的PC21模块输出继电器RL5,RL6来控制,而控制增压泵的先导继电器接线盒在液箱处安装,这样就必须有线联接,通过各台泵的接线端子,一直联接到先导继电器接线盒,有三根四芯电缆共16处联接点。
通过修改PC21模块的程序,利用模块内部软继电器,及其相互通信功能。
可以去掉这3根四芯线,也可以实现增压泵的启动功能.改造后启动过程:
当四台乳化泵任一台的PC21控制器接收到启动信号后,由通信线CANBUS将该信号传输到液箱控制箱内的PC21控制模块,液箱内PC21控制器接收到的启动信号后,将驱动输出继电器RL5,RL6动作,增压泵将启动,接到停止信号后将停止。
程序的编写由雷波外方工程师完成,这项改造获得2012优秀小改小革二等奖。
六对四新的认识
近年来随着煤炭产量的逐年提升,7米大采高工作面的投产,对液压泵站提出了更高的要求,大功率大流量才能满足生产的需要,同时还要实现节能降耗。
伴随着科技的日新月益,新技术新工艺逐渐被应用于泵站的设计和制造,雷波S500和卡马特K500变频泵站相继被研发应用,以大流量高压力,更加稳定安全的运行,在实际生产中完全可以满足对泵站的要求。
展望明天,相信更加节能环保,智能化的泵站将以全新的面貌展现在面前。
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