采煤机液压系统工况监测

　　　采煤机液压系统工况监测
　　　当前我国煤炭开采所使用的主要是液压牵引采煤机。液压牵引采煤机突出的矛盾是可靠性较差，故障率高。因此导致工作面开机率低，综采工作面的开机率仅为27%一35%。采用微机监控技术对采煤机运行工况进行监测可大大缩短排除故障的时间，提高开机率。国外早在20世纪80年代生产的液压牵引采煤机就具有工况监测系统。例如，德国艾克霍夫公司的EDW一450/1100L采煤机、英国安德森公司的AS600采煤机和美国JOY公司的3LS采煤机等。我国对液压牵引采煤机的工况监测研究起步较晚。由于我国采煤机生产厂家生产的采煤机不带工况监测系统。所以，要使采煤机具备工况监测系统必须对采煤机进行一些改造。
14.8.1主要监测部位及被监测参数
　　　采煤机主要由截割部、牵引部和辅助系统组成。采煤机需要监测的主要参数如下。
　　　1）截割部主电机温度。截割部主电机提供截割动力，该电机功率大、空间小，在实际工作中容易发生故障，所以应是重点监测对象。根据现场大量事故资料统计，截割电机最常发生的故障是电机轴承烧坏。
　　　2）截割部主电机电流。在满负荷情况，主电机的电流与截割部电机的功率成正比，因此，电机电流可反映电机负荷状况，是一重点的被监测参数。
　　　3）牵引部流量、压力和油温。采煤机牵引部是采煤机中最复杂的系统，牵引部液压系统结构紧凑，空间小，压力高，污染严重，因此采煤机牵引部故降率最高，对采煤机正常运转影响最大。采煤机牵引部中最常见的液压参数为液压泵(马达)的流量、压力以及油液温度。
　　　4）采煤机牵引部油液清洁度。采煤机牵引部采用的液压系统，由于长期处在恶劣环境，所以污染严重。及时监测液压油的清洁情况，对保证采煤机正常运转意义十分重大，因此油液清洁度是采煤机重要的监测参数。
　　　5）采煤机位置和速度采煤机在工作面的位置可反映采煤机工作运动情况，因此需要监测采煤机的所处位置和运行速度，这些参数为生产调度提供依据。
14.8.2工况监测系统方案
　　　（1）传感器+KJ矿井监控系统(方案一)
　　　　　　这种方案的思路是各种物理量由传感器转换成对应的电信号，这些电信号向地面的传输采用现成的KJ矿井监控系统。
　　　　　　传感器+KJ矿井监控系统构成的监侧系统
　　　1)传感器主要将采煤机上被监测的各种物理量转换成电信号。为提高系统抗干扰能力，所有传感器的输出按频率标准转换成200~1000Hz方波信号。系统中的截割部电机电流、电机轴承温度、采煤机位置、速度和油液污染度传感器为独立式。牵引部油液压力、流量和油液温度传感器集成在一起构成多功能液压参数传感器;
　　　2)信号采集与传输系统采用的是现成的KJ系列煤矿环境监控系统，根据传感器的数量和传感器分布位置，该系统设置了两个数据采集分站。
　　　3)信号处理部分主要由主计算机、显示器和打印机组成。主要功能是接收、处理传感器的数据，并可存贮工作状况，计算机根据传感器的数据状况，利用故障诊断系统进行故障分析和预测。同时还可将信号发送到地面模拟盘，对采煤机位置和运行速度进行实时显示，以便进行调度指挥。
　　　这一方案实施起来比较容易。
　　　（2）传感器+机载单片机数据处理系统+远距离传输系统(方案二)
　　　该系统结构框图如图14-16所示。这种方案的思路为:各种被监测物理量转换成电信号。电信号的形式可为模拟信号或频率信号，主要从抗干扰角度考虑电信号的形式。这些电信号传输到机载单片机系统，机载单片机系统可对这些信号进行存贮和显示，并能根据故障判断准则诊断故障状况，供采煤机司机人员快速处理故障用。同时机载单片机系统可留有通讯接口，该通讯接口可将机载单片机的信息传输到地面调度室主计算机，信号经主计算机处理分析后，供指挥调度使用。
　　　此方案的机载单片机数据处理系统可实时显示采煤机运行工况，采煤机出现故障时，及时显示故障部位，所以非常有利于采煤机现场人员掌握采煤机运行工况和处理各种故障。另外，因机载系统具备人机对话功能，采煤机司机还可以通过键盘设定参数对采煤机进行控制。因此方案二在结构上是非常合理的一种方案。由于要设计机载单片机系统，特别是满足矿井防爆要求，所以工作量大一些，做起来相对困难一些，但如果有较强的单片机开发经验和开发能力，也能较快的完成此项工作。
　　　第9节  液压系统在线监测测试器及其应用

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