液压支架电液控制系统故障诊断技术探讨

液压支架电液控制系统故障诊断技术探讨

张仁生（国家能源集团神东煤炭集团公司锦界煤矿，榆林 719319）摘要：液压支架电液控制系统在使用过程中，常因系统维护难度大，系统故障无法及时进行排除等问题，对施工生产造成影响，文中对电压控制故障诊断的现状进行说明，并对故障信息进行了分析，并根据低压控制系统的工作原理对齐故障诊断技术以及方案设计进行了探讨，故障诊断技术通过在矿区中的广泛应用，能够对系统故障进行及时排除。关键词：液压支架电液控制系统；故障诊断；技术中图分类号：TD355　　　　文献标识码：A文章编号：2095-6487（2019）04-0123-020　引言在矿井开采中，液压支架电液控制系统的应用主要针对矿井主要开采设备液压支架的自动化功能的实现，通过对一系列的运行功能进行整合，使其一体化自动技术得到有效实现，其中主要功能包括：通信、计算机技术、控制、液压、传感器检测，并得到了普遍应用和推广。通过自动控制系统，是煤矿工人的劳动强度降低，生产效率提高，经济效益得到增长，但目前电液控制系统所采用的国内元器件在稳定性、可靠性方面，对环境的适应能力存在着不足。偶尔失去控制等。2.2　失效机理分析电业控制系统失效的原因，主要有环境污染；电气干扰；供液系统因水质出现问题或皂化现象，造成堵塞过滤系统的情况产生，阻碍供液流量，液压支架也受到影响；传感器显示值因安装时标定不当或未标定而出现偏差超标的问题；液压机械部件或控制电器件因传感器零点飘移的原因，而造成故障和损坏。电业控制系统故障根据系统功能可分为参数修改、人机交互、动作控制，根据装备可分为传输、感知、控制故障，按照自动化无人操作的要求主要包括：围岩检测与围岩耦合、环境检测与环境耦合、液压支架状态检测与未知控制、采煤机位置与跟机自动化控制、人员检测与支架制动闭锁安全控制；系统故障可按液压支架的功能进行划分，主要有：煤壁管理、顶板支护、推移准确度、跟机速度、液压支架结构件[2]。1　控制系统故障诊断现状目前液压支架电液控制系统故障诊断功能表现较差，在使用过程中，仍需要人工进行逐一排查，个别系统故障或随机故障无法进行准确定位，造成故障无法及时进行维护，使控制系统的功能不能正常发挥，对系统运行效果造成影响。所以对液压支架电液控制系统诊断功能需要进行不断提升，使现场施工人员和操作人员的工作量减少，主要体现在故障巡查以及人工判断方面，通过系统的自动诊断功能，降低了对操作人员的技能要求，通过大数据、故障识别技术以及人工智能技术等，使系统使用成本降低，系统可维护性能提高，对系统故障能够及时进行排除，使系统的可用性、可靠性提高。此自动控制系统的故障诊断功能主要通过人工观察和判断，辅助手动操作来实现，当诊断系统检测到显示液压支架顶板承压故障时，会进行超限故障报警，需要人工进行对比判断，主要根据机械压力表数据和操作界面的压力显示值之间存在的差异，判断压力传感器的运行情况。根据实际推移效果与行程传感器显示数据之间的差异，判断行程传感器工作状态；对架间通信回路通信状况的检查主要通过选通邻架；液压支架电液控制系统动作功能正常与否的排查主要通过单架电控手动点动控制来完成；检测生产过程中采煤机位置，判断采煤机位置检测功能运行状况；需要通过人工现场排查作业或者技术人员对大量数据进行分析，才能及时了解此系统所显示的相关故障的准确信息，使人工故障排查工作效率低，工作量较大的问题得以有效解决[1]3　故障诊断系统设计从系统实现的原理入手，故障诊断技术和系统应根据不同的工作场景，对系统工况进行分析，使系统主体职能能够切实得以实现，并对系统故障诊断的问题予以解决。3.1　通信系统电液控制系统的重要基础－通信系统出现故障时，会造成电液控制系统各项功能失去作用，整个系统出现瘫痪的状况。对于通信系统故障，主要有以下几方面的检测和故障报送：双总线通信链路检测及其故障报送、电缆连接器断裂快速故障报送、通信回路完整性检测与故障报警、工作面与巷道监控中心的通信检测与故障报警。通测通信检测令牌通过通信电缆进行传送，通过呼应接力的方式，检测令牌从首端传送至末端，同时对邻架通信回路进行检测后，末端再将通信令牌通过总线方式进行传回，令牌传回到当初发送令牌的信号转换器上时，信号双回路的链接检测完成。通过链接检测过程，如发现故障，将故障信号传送回信号转换器，系统会进一步确认故障信息，然后再报送到巷道监控中心。3.2　人工交互人机交互系统能够修改电液控制系统显示单元和输入单元的系统各项参数，并对控制系统进行相关的动作控制指令的发送，并且还具有驱动电路的电源自动切断的功能。人机交互系统故障，主要诊断的内容有：键盘按键检测与故障报警、急停、闭锁按钮故障识别与故障报警、闭锁警示。。2　控制系统模式分析2.1　控制系统失效模式控制系统的主要失效模式有随机故障、功能失效、精度不足、性能下降等，会出现采煤机位置时常发生跳变或不变现象、液压阀动作缓慢、传感器精度下降以及控制器2019.4·今日自动化 123Electromechanical maintenance 机电与维修

棒材轧机液压系统故障分析及排故

程吟（中冶宝钢技术服务有限公司，上海 201999）摘要：随着工业技术的不断升级换代，液压传动技术在工业生产中的运用越来越广泛。相较于其他传动方式，液压传动系统有着输出功率高、布局灵活、适用范围广、稳定性好、安全可靠性强等优点，被广泛应用于工业机械、交通运输、精密制造等领域。但任何事物都有两面性，液压油作为传动介质由于其物理特性，往往会伴随泄漏、对工作环境要求高、元器件精度要求高、故障隐蔽性强等缺点，这就要求技术人员不断提升故障诊断能力和快速排故能力。关键词：轧机；液压系统；故障；快速排故中图分类号：TF3　　　　文献标识码：A文章编号：2095-6487（2019）04-0124-040　引言文中以某知名钢企棒材轧制产线为例，根据棒材轧机设备液压系统的特点，结合实际经验和理论知识，从设备管理出发，研究分析棒材轧机液压系统常见的故障类型和典型的故障案例，并总结出快速排故方法。工业技术的成熟和发展，液压传动技术在现代工业生产中的运用已越来越广泛，相较于其他传动方式，液压传动系统有着输出功率高、布局灵活、适用范围广、稳定性好、安全可靠性强等优点，但同样也存在泄漏、受温度影响大、元器件精度要求高、故障隐蔽性强等缺点，这就要求技术人员不断提升故障诊断能力和快速排故能力[1]。1.2　工作原理棒材轧机液压系统主要由动力元件（液压泵）、传动介质（液压油）、传输路径（油管）、控制元件（液压1　绪论1.1　课题简介及选题理由轧机设备是钢铁成品生产线中的关键环节之一，对于工作的连续性和自动化程度都有很高的要求。随着现代化3.3　支架动作控制系统电液控制系统主要实现支架动作的有效控制，其执行单元主要包括两部分：转换先导控制和驱动电路。检测支架动作控制系统，并进行相应的故障报警所包含的内容主要有：驱动回路检测与故障报警、电液换向阀组状态检测与故障诊断。因密封圈容易摩擦损坏，造成液压支架的油缸出现漏液的情况，支架动作受到影响。另外，由于更换液压、接头、管路等所带入的杂物会对造成液压阀串液或过滤系统堵塞，也会对支架动作造成影响。系统运行时间越长，液压支架工作状态中速度变化的差异性越大，系统会根据变化率趋势进行判断，如运动速度明显低于相关设定阀值时，相应的故障信息会及时传送。3.4　传感器状态液压支架运动状态通过传感器，即电液控制系统中的感知单元可以进行解和掌握。传感器与连接器之间通过支架控制器相连，连接器如遇到挤压或拉伸状况时，传感器会出现短路故障、开路故障，另外由于温度变化，传感器也会出现电路损坏或零点漂移的故障；同时由于其安装位置、方式不同以及其特殊构造，不同的传感器也会表现出不同的故障特征，其主要故障检测有：压力传感器故障、行程传感器故障、倾角传感器故障、采煤机位置检测、红外传感器检测及故障报警。3.5　故障诊断系统软件设计液压支架电液控制系统监控系统界面，通过控制系统网络拓扑图进行构建，整个控制系统的工作面与监控中心连接的网络系统和工作面双总线通信网络系统，通过逐层级地通讯检测，并激活网络中的系统单元。通过连接网线的颜色对通信连接状况或部件故障进行判断，当其为灰色时，表示连接失败，连接中故障存在；为黄色时，代表部件出现问题，主要部件有：控制器、电磁阀、传感器等；为红色时，代表正处于故障状态中；当故障诊断信息未读时，当有最新消息时，屏幕下方会出现相应的提示，以及未读的信息数量[3]。系统通过这种方式可以及时将相关故障信息以数据传送的方式发送给相关操作人员，使查找故障信息的时间得以节约，故障处理的效率提高。4　系统故障诊断系统应用目前控制系统故障诊断系统和技术已在多个矿区得到了广泛的推广和应用，通过支架控制器与巷道计算机和地面计算机的通信连接，通过不同的柱状图以及不同颜色的，对行程、支架压力以及工作面状态进行呈现，如发现故障时，会在相对应的传感器图形位置进行显示。5　结束语通过提练和综合分析产品的基本功能、相关性能指标，以及对不同工矿的特征产量，经过对应用实践的总结和利用，构建和设计了液压支架电液控制系统的故障诊断技术和系统，并通过监控中心接收和处理诊断系统将故障信息的方式，使以往需要投入人力排查和需要专业人员进行分析的问题得以解决，使控制系统的可维护性能提高，维护成本降低。参考文献[1]牛剑峰.基于无线通信技术的液压支架电液控制系统研究[J].煤矿机电,2016(1):1-6.[2]王洋.基于PLC的液压支架电液控制系统的研究[J].机械管理开发,2018,33(11):248-249,257.[3]张雪梅.基于大数据的液压支架电液控制系统故障诊断[J].工矿自动化,2018(12):34-38.124今日自动化·2019.4