祁成龍， 張麗峰， 張 健

（潞安化工集團(tuán)五陽(yáng)煤礦， 山西 長(zhǎng)治 046205）

1 背景介紹

提升機(jī)作為煤礦大型固定設(shè)備，擔(dān)負(fù)著礦井人員、設(shè)備、物料下井主要任務(wù)，是保障礦井安全生產(chǎn)的主要設(shè)備，提升機(jī)的安全運(yùn)行是礦井機(jī)電設(shè)備管理的重中之重。五陽(yáng)煤礦南豐進(jìn)風(fēng)井提升系統(tǒng)于2009 年投運(yùn)，提升方式為立井雙罐籠提升，使用一部型號(hào)為JKMD-3.5×4（Ⅲ）E 型多繩摩擦式提升機(jī)，最大提升速度為9.16 m/s，擔(dān)負(fù)著五陽(yáng)煤礦井下主要采區(qū)的人員和物料的提升任務(wù)，每天運(yùn)行時(shí)間近21 h，為礦副井運(yùn)輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)，直接影響著安全生產(chǎn)。

提升機(jī)主電機(jī)采用上海電氣集團(tuán)上海電機(jī)廠有限公司生產(chǎn)的ZKTD215/58 型直流電動(dòng)機(jī)，電機(jī)功率1 250 kW，額定電壓800 V，額定電流1 815 A，出廠日期2009 年投入使用，冷卻方式采用強(qiáng)制風(fēng)冷，電機(jī)安裝方式為直流他勵(lì)懸掛式。

目前主電機(jī)在使用中出現(xiàn)絕緣阻值持續(xù)降低（勵(lì)磁絕緣值0.46 MΩ，電樞絕緣值0.039 MΩ）現(xiàn)象，根據(jù)《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50150—2006）對(duì)直流電機(jī)的要求，直流電機(jī)勵(lì)磁、電樞絕緣測(cè)量值不得低于0.79 MΩ，最低不得低于0.5 MΩ，目前提升機(jī)主電機(jī)勵(lì)磁和電樞絕緣值已低于標(biāo)準(zhǔn)值，影響了提升機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)，需要對(duì)主電機(jī)進(jìn)行大修或更換，以保證提升系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

2 實(shí)施思路和方案論證

為解決南豐副井提升機(jī)主電機(jī)勵(lì)磁和電樞絕緣值低的問(wèn)題，五陽(yáng)煤礦機(jī)電科和南豐工區(qū)工程技術(shù)人員通過(guò)調(diào)研、分析，制定了三種實(shí)施方案，并對(duì)各方案從投入資金、施工工期、施工難度、實(shí)施效果等方面進(jìn)行了優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比、可行性分析，具體如下。

2.1 方案一：更換新主電機(jī)

2.1.1 優(yōu)點(diǎn)

直接采用全新設(shè)備，其性能、穩(wěn)定性、可靠性將大大提高。

2.1.2 缺點(diǎn)1）新電機(jī)購(gòu)置成本高；

2）現(xiàn)場(chǎng)無(wú)備用電機(jī)，新電機(jī)已購(gòu)置，還未到貨，如等待新電機(jī)到貨后安裝，則電機(jī)帶病長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)存在較大安全隱患；

3）南豐提升機(jī)主電機(jī)為直流他勵(lì)磁懸掛式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且定子、轉(zhuǎn)子的質(zhì)量均在20 t 左右，拆解和安裝施工難度大，工期長(zhǎng)。

2.1.3 可行性分析

現(xiàn)場(chǎng)無(wú)備用電機(jī)，等待時(shí)間長(zhǎng)，投入成本高，施工難度大，不可行。

2.2 方案二：返廠大修

2.2.1 優(yōu)點(diǎn)

能對(duì)電機(jī)進(jìn)行全面的檢測(cè)和修復(fù)，主電機(jī)的性能和可靠性會(huì)有較大提高。

2.2.2 缺點(diǎn)

1）主電機(jī)拆解和安裝施工難度大，工期長(zhǎng)。

2）由于主電機(jī)返廠大修時(shí)間長(zhǎng)（預(yù)計(jì)2～3 個(gè)月），南豐提升機(jī)將長(zhǎng)時(shí)間處于停運(yùn)狀態(tài)，嚴(yán)重影響礦井安全生產(chǎn)。

2.2.3 可行性分析

影響時(shí)間太長(zhǎng)，不符合礦井實(shí)際，不可行。

2.3 方案三：現(xiàn)場(chǎng)大修

2.3.1 優(yōu)點(diǎn)

1）投入資金少，相對(duì)于返廠修理和更換電機(jī)，投入資金少；

2）只需要將定子和轉(zhuǎn)子分離即可進(jìn)行大修作業(yè)，施工難度相對(duì)較小，工期相對(duì)較短；

3）針對(duì)性地對(duì)主電機(jī)存在的主要問(wèn)題進(jìn)行解決。

2.3.2 缺點(diǎn)

1）五陽(yáng)煤礦以前從未采用過(guò)此種修理方式，沒(méi)有參考性，對(duì)修理結(jié)果和預(yù)期效果有一定的不確定性。

2）該修理工藝存在局限性，主要針對(duì)電樞和勵(lì)磁回路阻值低的問(wèn)題進(jìn)行解決，電機(jī)內(nèi)部部件性能、完好情況需在電機(jī)完全解體逐一測(cè)量后才能確定。

2.3.3 可行性分析

投入資金相對(duì)較少，施工難度和工期相對(duì)較少，能有針對(duì)性地進(jìn)行大修，可行。并選取取得上海電機(jī)廠授權(quán)修理資質(zhì)的、有一定同類(lèi)業(yè)績(jī)的優(yōu)質(zhì)修理廠家到礦進(jìn)行主電機(jī)大修作業(yè)。

3 實(shí)施方案

3.1 總體思路

完成南豐副井提升機(jī)主電機(jī)修理工作（見(jiàn)圖1），確保勵(lì)磁繞組和電樞繞組對(duì)地絕緣阻值高于標(biāo)準(zhǔn)值，確保提升系統(tǒng)安全可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖1 主電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)大修

3.2 具體實(shí)施步驟

1）電機(jī)解體。拆除與勵(lì)磁、電樞繞組連接的外部導(dǎo)線；拆除主電機(jī)左右兩側(cè)端蓋；拆除碳刷、刷架及相關(guān)附件；拆除定子兩側(cè)的所有蓋板、上下定子連接螺栓，吊出上半個(gè)定子；拆除下半個(gè)定子的連接螺栓，緩慢移出；檢查定子、轉(zhuǎn)子各部有無(wú)老化、破損、開(kāi)焊、螺栓松動(dòng)并處理。

2）電氣檢測(cè)。測(cè)量電機(jī)主回路、勵(lì)磁繞組的絕緣值；測(cè)量轉(zhuǎn)子、刷架、換向極繞組、補(bǔ)償繞組的絕緣值。

3）內(nèi)部灰塵清理。用壓縮空氣對(duì)上下半個(gè)定子、轉(zhuǎn)子內(nèi)部吹灰。

4）用干冰清洗定子、轉(zhuǎn)子、刷架絕緣件、擋風(fēng)板。

5）換向器倒角。

6）電氣試驗(yàn)。測(cè)量定子、轉(zhuǎn)子的絕緣值，做匝間試驗(yàn)，詳見(jiàn)圖2。

圖2 主電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)做電氣試驗(yàn)

7）定子、轉(zhuǎn)子噴絕緣漆。

8）刷盒等分、電機(jī)回裝。

9）電機(jī)總裝。

10）空載運(yùn)行。試車(chē)3～5 趟正常后，開(kāi)全速車(chē)空載運(yùn)行4 h，監(jiān)測(cè)電機(jī)的勵(lì)磁、電樞電壓電流與大修前有無(wú)變化，換向碳刷有無(wú)火花。

11）帶載運(yùn)行?？蛰d運(yùn)行正常后帶載運(yùn)行。

12）人員培訓(xùn)。由主電機(jī)大修廠家對(duì)南豐工區(qū)檢修工進(jìn)行主電機(jī)的檢修、維護(hù)、保養(yǎng)培訓(xùn)。

4 實(shí)施效果及經(jīng)濟(jì)效益分析

南豐副井提升機(jī)主電機(jī)大修工程師共計(jì)用時(shí)4d，通過(guò)近2 個(gè)月的運(yùn)行，主電機(jī)的勵(lì)磁回路和電樞回路絕緣性能趨于穩(wěn)定，其絕緣阻值均超出了預(yù)期目標(biāo)，具體大修前后主要參數(shù)對(duì)比及經(jīng)濟(jì)效益分析如下。

4.1 主要參數(shù)對(duì)比分析

1）大修前：勵(lì)磁回路絕緣值最低為0.46 MΩ，電樞回路絕緣值最低為0.039 MΩ。

2）大修后：勵(lì)磁回路絕緣值＞1 000 MΩ，電樞回路絕緣值＞500 MΩ。

3）結(jié)論：勵(lì)磁回路和電樞回路絕緣阻值大大提高，超出預(yù)期目標(biāo)（預(yù)期目標(biāo)是電樞絕緣阻值不小于50 MΩ，勵(lì)磁絕緣阻值不小于100 MΩ）。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比分析

方案一：更換新主電機(jī)。投入資金約350 萬(wàn)元，施工工期預(yù)計(jì)7 d；

方案二：返廠大修。投入資金約170 萬(wàn)元，施工工期預(yù)計(jì)2～3 個(gè)月；

方案三：現(xiàn)場(chǎng)大修。投入資金約50 萬(wàn)元，施工工期4 d；

對(duì)比結(jié)果：方案三節(jié)約大量資金，節(jié)約大量工期，同時(shí)對(duì)檢修人員和技術(shù)人員進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)、講解，培訓(xùn)更加直觀化、高效率，極大地提高了南豐工區(qū)檢修工的技能水平。

5 大修工藝的特點(diǎn)

1）南豐提升機(jī)主電機(jī)大修工藝施工工期短，投入資金少，實(shí)施效果好，實(shí)施難度相對(duì)較小，適用于結(jié)構(gòu)工藝復(fù)雜、拆卸組裝難度大的大型設(shè)備，如煤礦提升機(jī)大型直流電動(dòng)機(jī)，具有很強(qiáng)的推廣性。

2）該工藝可與現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)相結(jié)合，對(duì)適用單位檢修人員和工程技術(shù)人員進(jìn)行安裝、拆解、使用、檢修、維護(hù)、保養(yǎng)等方面進(jìn)行全方位的培訓(xùn)，培訓(xùn)效果更直觀、培訓(xùn)效率更高，更有利于設(shè)備的后期使用、操作、檢修及維護(hù)。

6 結(jié)語(yǔ)

煤礦生產(chǎn)作為高危行業(yè)，其設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要，因此，積極探索和改進(jìn)煤礦裝備，不斷提高煤礦裝備穩(wěn)定性，縮短故障時(shí)間，確保煤礦安全高效生產(chǎn)，是一項(xiàng)常抓不懈的重點(diǎn)工作。

對(duì)于煤礦關(guān)鍵設(shè)備的更新和維護(hù)，如礦井主提升機(jī)設(shè)備、主通風(fēng)設(shè)備等，要結(jié)合設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際。在設(shè)備檢修、維護(hù)、保養(yǎng)方面多調(diào)研、多探索、多研究一些好的創(chuàng)新做法和思路，以達(dá)到節(jié)約成本投入，減少停機(jī)時(shí)間，保障安全生產(chǎn)的目的。