选煤厂胶带输送机电气运行与维护技术探究

选煤厂生产工艺流程的高度连续性及规模化特性，要求胶带输送机必须具有近乎无间歇的持续运行能力，这使得设备的电气系统长期处于一种近乎满负荷甚至超负荷的工作状态。因此，为了提升选煤厂的生产韧性及经济性，迫切需要对胶带输送机这一关键输送单元的电气系统运行与维护技术进行深入的研究和创新实践，探索基于状态监测的预测性维护、标准化作业流程优化、智能诊断技术应用等先进方法，以适应现代化选煤厂安全、高效、智能运行的需求。

一、选煤厂胶带输送机的常见故障与问题

（一）电气驱动系统过热与性能衰减

选煤厂胶带输送机电气驱动系统，尤其是大功率驱动电机及其配套的启动与变频调速装置，在长期连续高负载运行、现场散热条件受限及大量粉尘覆盖的共同作用下，普遍存在驱动电机本体温度过高、绕组绝缘老化加速以及轴承因润滑脂受粉尘污染导致异常磨损的问题；同时，变频器或软启动器的功率模块、主回路电容器等关键元件，在高频次启停操作、负载波动冲击以及散热风道堵塞的情况下，内部温升极易超过设计安全阈值，这不仅加速了电子元器件的老化与性能漂移，还显著提升了功率器件因过热击穿导致设备瞬时停机的风险概率，使得整套驱动系统的带载能力与稳定性呈现持续下降趋势[1]。

（二）控制信号传输失真与响应延迟

胶带输送机的控制系统高度依赖于遍布整条输送线路的各种传感器信号（如跑偏开关、速度传感器、撕裂检测器、急停拉绳开关、料位计等）及其传输回核心 PLC 或 DCS 的准确性，然而在实际选煤厂环境中，密集的煤尘微粒侵入端子箱或传感器内部、空气中高湿度引起的接线端子锈蚀氧化、机械设备持续运行带来的振动导致线路接头松动，加之信号电缆在复杂多变的强电磁环境中可能受到的干扰，共同作用使得这些本应实时、精准的反馈信号发生严重的传输失真、电平跌落或不规律的中断，进而引发控制系统误判现场状态或下达指令响应滞后的问题，严重削弱了系统的连锁保护功能与实时监控能力。

（三）配电线路绝缘劣化与触点失效

连接输送机各电气部件的供配电网络以及控制电路，长期暴露于弥漫煤尘与湿气的综合环境中，动力电缆与控制线缆的绝缘层在粉尘吸附吸湿后绝缘电阻值呈现下降态势，局部甚至可能出现因鼠害啃咬或机械刮擦导致的破损，为短路或接地故障埋下隐患；另一方面，继电器、接触器、断路器等控制配电元件的触点在频繁通断操作中，伴随高浓度煤尘对触点表面的污染附着以及开断电弧产生的电蚀凹坑，容易形成接触电阻增大或触点粘连的情况，从而导致控制回路工作异常、电机启动失效或无故停机等非计划性运行中断，该类问题具有隐蔽性强、排查定位困难的特点。

（四）保护装置功能退化与误动拒动

为确保胶带输送机安全运行的各类保护装置（如速度保护、打滑检测、跑偏开关、堆料堵塞检测等），其动作可靠性和精度因恶劣工况不断经受严峻考验，传感器探测窗口或活动部件被粘附性煤尘覆盖导致灵敏度下降甚至失效的情况屡见不鲜，探测光电头受粉尘遮蔽引发光束衰减以至无法准确感应目标的现象也时有发生。

二、选煤厂胶带输送机电气运行与维护技术

（一）驱动系统环境适应性与散热保障优化

针对驱动电机及功率变换装置在选煤厂高温、粉尘、振动环境下的运行挑战，首要任务是强化其环境适应能力，具体措施包括选用具备高防护等级（如IP55 以上）的电机壳体，并定期检查密封件的完好性以防止粉尘侵入绕组或轴承腔室；对变频器柜及软启动控制柜实施正压密封通风改造或加装全封闭式强制风冷系统，确保功率模块及散热片表面洁净且气流通道畅通无阻；同时，严格依据负载工况与温升监测数据优化变频器参数配置，避免高频运行区域产生过度温升，并制定周期性的散热系统除尘维护规程，以保证驱动单元始终在最佳热状态下工作。

（二）信号传输稳定性与抗干扰措施升级

为应对控制信号在恶劣传输环境中易受干扰失真与延迟的问题，核心在于提升信号链路的可靠性与抗干扰性能，工作重点涵盖对现场传感器（如跑偏、速度、拉绳开关等）防护等级进行复核确认，不足者须更换为耐尘防水型产品，并改进其安装底座以缓冲振动影响；对所有信号电缆实施双层屏蔽并可靠接地处理，尤其注意模拟量信号线采用双绞屏蔽线缆独立敷设，远离动力线路路径以减少耦合干扰；控制柜内端子排及接线端子优先选用弹簧式接线端子或压接镀锡处理，定期紧固检查；在 PLC 程序逻辑中嵌入信号滤波算法及延迟确认机制，对异常波动信号进行智能判别剔除，从而保障控制指令传递的准确性。

（三）供配电线路状态监测与预防性维护

鉴于动力及控制线缆与连接器件在煤尘潮湿环境中易发生的绝缘劣化及触点失效风险，建立系统性的线路状态监测与预防性维护机制至关重要，措施包括运用绝缘电阻测试仪、红外热成像仪等工具定期对关键配电线路的绝缘状态进行系统性检测，记录电阻值变化趋势并排查异常发热点；针对继电器、接触器等频繁动作的开关电器触点，依据操作频次制定开盖检查与清洁打磨周期，替换碳化烧蚀严重的触点组件；所有现场电气箱柜引入干燥剂或微型加热装置以控制内部湿度，并确保其进线孔洞密封严实隔绝煤尘；建立详细的线缆走向与端子连接图档案，便于快速精准定位异常 [2]。

（四）保护装置功能校验与智能诊断应用

为确保安全保护装置动作的及时性、准确性，降低拒动误动概率，必须严格执行其功能性定期校验并探索智能诊断方法，规范要求对所有的跑偏、打滑、堆料、撕裂及急停等保护传感器按既定计划进行模拟动作测试，验证其信号触发逻辑与上传是否正常，对反应迟钝或失效的探头及时清洁修复或更换；探索应用融合多传感器信息的智能诊断模型，例如结合驱动电机电流波形特征识别潜在机械负载异常，或分析速度传感器与秤重信号相关性判断真实打滑状态；构建保护装置的动作记录与故障报警数据库，通过数据回溯分析定位频发误动源头，为保护策略的细调与优化提供切实依据。

总结

综上所述，通过对选煤厂胶带输送机电气系统运行特性及常见故障的深入分析，结合当前维护技术的实践探索，可明确识别驱动系统过热、信号传输失真、线路绝缘劣化、保护装置失效等多重挑战在恶劣工业环境中的系统性成因。未来研究需进一步聚焦于跨学科技术的工程化融合应用，通过强化设备状态感知能力、数据驱动决策水平及远程智能处置手段，推动选煤厂胶带输送机电气运维体系向高可靠性、低维护成本、自适应调节的智慧化方向迭代升级，最终支撑现代化选煤厂安全、高效、清洁运行目标的全面实现。

参考文献：

[1] 孔令军 . 选煤厂胶带输送机控制系统与保护措施分析 [J]. 矿业装备 ，2022，（05）：285-287.

[2] 郑业群 ， 林如春 ， 吴志超 . 沙咀子选煤厂胶带输送机保护装置改进实践 [J]. 煤炭加工与综合利用 ，2015，（03）： 43-45+48 .