автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Разработка методов диагностики основных приводов роторного экскаватора ЭРП-5250

На правах рукописи.

ЗИМАКОВ ЕВГЕНИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

Разработка методов диагностики основных приводов роторного экскаватора ЭРП - 5250.

Специальность: 05.02.02.

Машиноведение, системы приводов и детали машин.

Автореферат

диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск 2005г.

Работа выполнена в Научно - исследовательском институте систем управления, волновых процессов и технологий

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Минеев Александр Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Двирный Валерий Васильевич кандидат технических наук Афанасьев Юрий Александрович

Ведущее предприятие: ОАО Сибирская Угольно - Энергетическая Компания (г. Москава)

до

Защита состоится ¿¿Г. /¿> 2005 года в /0 на заседании диссертационного совета Д 212.046.01 в Научно - исследовательском институте систем управления, волновых процессов и технологий по адресу: 660028, г. Красноярск, ул. Баумана, 20в.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИ систем управления, волновых процессов и технологий.

Ваш отзыв, заверенный печатью, просьба направлять по адресу: 660028, г. Красноярск, ул. Баумана, 20в, ученому секретарю диссертационного совета Смирнову Н.А.

Автореферат разослан 23 сентября 2005 года.

Ученый секретарь диссертационного совета л

кандидат технических наук, доцент „ Н.А. Смирнов

Лое^х

Общая характеристика работы

В настоящее время общемировая тенденция в добыче и потреблении угля имеет четко выраженный нарастающий характер.

Если добыча в 1996г. составила 3,7 млрд. тонн, в 1997г. - 4,2 млрд. тонн, в 2000г. около 5 млрд. тонн, прогноз на 2005г. - 7,7 млрд. тонн.

В то же время баланс мировой электроэнергии по энергоресурсам складывается следующим образом: 37% уголь; 21% гидроресурсы; 17% атомная энергия; 10% газ; 9% нефть. По прогнозам специалистов доля угля в России опустилась до17%, в то время как в Германии составляет 58%, в США - 56%, в ряде других угледобывающих стран от 70 до 90%. Если учесть, что по различным экспертным оценкам разведанных запасов нефти и газа осталось на 40 с небольшим лет, а существующих угольных месторождений хватит на 400 лет с лишним, то темпы развития и угольных месторождений ни у кого не вызывают сомнений.

Принятый Правительством Российской Федерации курс на подъем экономики, при котором темпы прироста ВВП должны составить 5 - 8%, должен сопровождаться ростом энергопотребления.

Для удовлетворения потребности экономики страны в угольном топливе добыча угля должна возрасти с 249 млн. т. В 2000 году до 274 - 310 млн.т. к 2005 году. Исключительно благоприятные горно-геологические условия позволили создать в бассейне КАТЭКа самые современные разрезы с применением уникального горно-транспортного оборудования с большой единичной мощностью, не имеющих аналогов на других разрезах России.

Именно благодаря этому обеспечиваются самые низкие в России эксплуатационные затраты на добычу и возможность поставки больших объемов угля стабильного качества. Это еще одно из преимуществ углей данного региона.

Одной из главных причин сдерживания роста объемов Канско-Ачинских углей, а по существующим экспертным оценкам они должны составить в 2005 году порядка 55 - 56 млн.т. угля, против 38 млн.т. в 2004 году является вывод из

строя уникального оборудования большой е зфздчвд&йодцщ^Л не возможен БЛИОТЕКА. |

ность обновления и качественных ремонтов горно-транспортного оборудования из-за Отсутствия у предприятий оборотных средств.

В настоящее время по различным экспертным оценкам износ основного оборудования на предприятиях МИНТОПЭНЕРГО России составляет 60 - 70%.

Одним из резервов эксплуатации и повышения уровня надежности мощного горжнгранспортаого оборудования является разработка новых методов и средств его диагностики. Как известно, основное назначение технической диагностики как раз и сострит в повышении надёжности объектов на этапе их эксплуатации, а также в предотвращении производственного брака на этапе их изготовления.

Известно, что хорошо организованное диагностическое обеспечение позволяет получать высокие значения достоверности правильного функционирования объектов. Из опыта работы наладчиков электропривода роторных экскаваторов установлено, что время на отыскание неисправности в схемах управления составляет 70 - 80% от времени простоя.

Специальной литературы по вопросам диагностирования мощного оборудования нет, в ВУЗах и техникумах специалистов по наладке мощной горной технике не готовят. Нельзя сказать, чтобы общими проблемами надежности, оценки и повышения технологичности горнотранспортного оборудования не занимались.

Работы П.И. Коха и Г.И. Солода, В.Н. Гетопанова, В.И. Тоншцсого, Р.Ю. Подерни, АА Кулешова, В.И. Мороза, Д.И. Махно, В.В. Москвичева, А.И. Трона, Г.С. Рахутина, А.И. Щадрина позволили обосновать и решить многие вопросы на стадии проектирования, выборы и оценки уровня надежности карьерных экскаваторов.

Однако диагностикой техники непрерывного действия (роторных экскаваторов) до настоящего времени функционально не занимались.

Цель диссертационной работы

Состоит в разработке методики, создании структуры и базы алгоритмов для диагностики основных определяющих узлов роторного экскаватора. В соответствии целью и идеей работы определены следующие задачи исследований:

- разработать и обосновать общую структурную схему поиска и устранения неисправностей основных узлов и механизмов роторного экскаватора ЭРП - 5250;

- обосновать структурную схему поиска и устранения неисправностей в схемах управления определяющими конвейерными линиями роторного экскаватора ЭРП- 5250;

- разработать и обосновать алгоритмы решения поиска неисправностей конвейерной линии разгрузочной консоли, конвейерной линии нижней рамы, линии роторной стрелы;

- разработать и обосновать с помощью методов вибродиагностики методику оценки технического состояния основных приводов роторного экскаватора;

- разработать и обосновать подсистему контроля электроприводов основного электрооборудования роторного экскаватора.

Научная новизна результатов исследований состоит

1. Разработана структурная схема поиска и устранения неисправностей позволяющее эффективное функционирование системы контроля и диагностики оборудования непрерывного действия (экскаватора ЭРП-5250).

2. Предложена методология построения алгоритмов и их реализации позволяющая наиболее эффективно организовать решения данных задач контроля и диагностики.

3. Впервые обосновано использование метода вибродиагностики, основанного на получении исходной информации по виброакустическим сигналам о состоянии данных механизмов.

4. Доказана экспериментально эффективность контроля технического состояния электромеханических приводов роторного экскаватора, по состоянию изоляции силовых кабелей.

Практическая ценность и реализация результатов работы позволили специалистам механических служб предприятий, обслуживающих технику непрерывного действия проводить более квалифицированно техническое обслуживание и ремонт техники непрерывного действия в установленные сроки и с меньшими экономическими затратами.

Достоверность научных положений и выводов подтверждается значительным объемом статистической информации, теоретических исследований, а

также материалами экспериментальных исследований проведенных на разрезе «Березовский-1» (Красноярского филиала СУЭКа).

Апробация работы.

Основное содержание диссертационной работы докладывалась и обсуждалась на конференции с международным участием «Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика», Красноярск 2003-2004г.;

На Всероссийской конференции с международным участием «Новая техника и технологии», Красноярск-2004г.

На всероссийском семинаре по механике и процессам управления г. Миасс, 2004г.

На всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, г. Новосибирск, сентябрь 2003г.

Материалы диссертации докладывалась, и обсуждались на научных семинарах института горного дела в 2003-2004г.

Публикации.

По теме диссертационной работе опубликовано 11 печатных работ в технических журналах, в сборниках научных трудов и материалах научно-технических конференций, монография объемом 11 п. л.

Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения. Библиографический список содержит около 100 наименований.

Содержание работы.

Введение содержит обоснование актуальности работы, основные научные положения, цели и задачи исследований, ее научную и практическую значимость.

В первом разделе диссертационной работы рассмотрена характеристика системы технической диагностики роторного экскаватора.

Здесь рассматриваются принципы построения, структурная иерархия, комплексный подход и поэтапное решение отдельных задач диагностирования контроля и автоматизации, представленных на рисунок 1.

Система контроля и диагностики КОНД строится на тех же принципах, что и входящая в ее состав система диагностики экскаватора ЭРП-5250 и включает в себя три уровня цифровой обработки и преобразование информации.

На первом уровне устанавливается микроконтроллер специальный (МКС), который предназначен для первичной обработки информации, поступающей с объекта контроля. МКС осуществляет контроль в автоматическом режиме до 60 таких параметров, как дискретные, аналоговые постоянные величины, поступающие от датчиков (Д), установлены на объекте контроля (ОК) (узлы, механизмы, опорные машины, входящие в КОНД), несущую в себя информацию о технических и технологических параметрах. МКС выполняет операцию сравнения контролируемых параметров с допустимыми значениями, функционального преобразователя контролируемых параметров, вырабатывает сигнал «Отчет контроля исправен - неисправен» осуществляет через исполнительный механизм (ИМ) позиционное регулирование параметров кроме этого он выдает информацию о измеряемых параметрах на внешние устройства (ВУ) на рисунке 2. Цифровой индикатор, аналоговые показывающие и регистрирующие приборы, печатающее устройство, дисплей, минимизирует информацию о состоянии ОК и передает ее на внешний уровень обработки. МКС имеет автономные режимы.

Второй уровень применяет бортовую ЭВМ (применяется только на главной машине КОНД - роторного экскаватора (РЭ)), которая предназначена для: выработки управляющих воздействий на ОК (РЭ), управления МКС;

- выработка сигнала «РЭ исправен - неисправен»;

- выполнение диагностирования неисправностей (локализации неисправности);

- контроля за действующими машинами экскаватора и управление его действие в режиме советчика;

- отображение результатов контроля, диагностирование и управление на

ВУ;

- минимизации информации о состоянии РЭ и технологических показателей и передачи на третий уровень.

Задача 12

Создание нормальных условий для работы бортовой ЭВМ

Задача 11

Сопряжение с первичными преобразователями и связь с ЭВМ верхнего уровня

Рисунок 1 - Система диагностики экскаватора ЭРП-5250. Структура задач.

I ЧРОВШЬ

2 ЧРШь

у уровень

Ж- юярва, Ю-нщчптрш? япт-и* лч^ийял!.

З-Лтап

нота*!

АЩ- Опынлтаао

Рисунок2- Система контроля и диагностики оборудования непрерывного действия.

Микро ЭВМ (комплекс на базе микро-ЭВМ, оператора комплекса) третьего уровня предназначенного для:

- статистической обработки результатов контроля, диагностирования и технического состояния результатов работы КОНД в целом и вывода на ВУ;

- прогнозирование поведения КОНД, его техническое состояние;

- выработки сигнала «КОНД» исправен - неисправен;

- контроля за действием оператора КОНД и управления его действиями в режиме советчика;

- выполнение минимизации неисправностей машины КОНД, накопление информации о КОНД;

- минимизации информации о состоянии КОНД, результатов его работы и передачи ее на АСУ РАЗРЕЗ, ЭВМ начальника участка.

Во втором разделе диссертационной работы рассмотрены вопросы структуры поиска неисправностей основных конвейерных линий роторного экскаватора (разгрузочной консоли, нижней рамы и роторной стрелы).

По данным представителей опорных пунктов заводов - изготовителей горного Красноярского филиала СУЭК оборудования именно на этих узлах при эксплуатации происходит наибольшее количество выходов из строя и возникновение аварийных (нештатных ситуаций).

С учетом существующих данных структура поиска неисправностей конвейерной линии экскаватора ЭРП-5250 представлена на рисунке 3.

Рисунок 3- Структурная схема поиска и устранения неисправностей в схемах управления экскаватора ЭРП-5250.

Поэтапное построение алгоритма решения общей структурной схемы конвейерной линии разгрузочной консоли представлена на рисунке 4 методика и решение данных алгоритмов производится в следующей последовательности.

Алгоритм I.I.

Привод с пульта не запускается, лампа JICI горит. В этом случае схема поиска неисправностей представлена на рисунке 5.

В этом случае имеем раздельное управление. Включены: автоматический выключатель А11, KKJI - выключено, ИУ31 «Разосланное», лампа JICI горит. При нажатии на кнопку КПЗ 3 привод не запускается.

Рисунок 4- Подсистемы в цепи управления конвейерной линией разгрузочной консоли роторного экскаватора ЭРП - 5250.

Определяем, появляется ли звуковой сигнал при нажатии на кнопку КПЗЗ. Пуск в кабине машиниста хода. Если звуковой сигнал полностью отсутствует, необходимо проверить срабатывание реле запуска звуковой сигнализации Р1. Проверка на срабатывание реле визуальная.

В случае, если реле не срабатывает, необходимо произвести проверку срабатывания реле РРУ1 «Разосланное управление». Проверка срабатывания этого реле так же визуальная. В случае не срабатывания РРУ1, первоначально проверяют состояния механизма реле, если есть заклинивания, его устраняют. Когда механизм реле исправен, необходимо устранить обрыв в цепи реле РРУ1.

При этом производят визуальную проверку срабатывания реле «Дистанционное управления» РДУ1. Данная проверка характеризует общее состояние для двух реле цепи: от автоматического выключения АП (конец 3101) до перемычки между переключателями ККЛ и ИУ31 (конец 3103). Если реле РДУ1 сработало (в нашем случае это так и есть, ведь лампа ЛС1 горит) следовательно, и сработал

контактор включения цепей управления, в цепи катушки которого блок контакты РДУ1. Следовательно, обрыв необходимо устранить на участке цепи от перемычки 3103 до общего провода 3102. При этом первой проверкой будет измерение падения напряжения на катушке реле РРУ1. Данный принцип построения неисправностей получил название цепной, а способ его реализации шаговый.

Рисунок 5- Схема поиска неисправностей.

При использовании шагового принципа реализации, определения неисправностей электрических цепей и механизмов используется существующее типовое оборудование для определения неисправностей в электрических цепях.

Следует отметить, что при технической реализации алгоритмов поиска неисправностей линий разгрузочной консоли, нижней рамы и конвейерной стрелы

непосредственно поиск неисправностей может осуществляться как в кабине машиниста - оператора, так и непосредственно в цепи управления на линии.

В третьем разделе диссертационной Работы рассматриваются вопросы оценки технического состояния редукторов основных приводов механизмов роторного экскаватора с точки зрения выявления зарождающихся дефектов (трещины и изломы зубьев, фитинг, выкрашивание, заедание и т.д.).

Объектами контроля наших исследований является редуктор привода роторного колеса и редуктор привода конвейера стрелы ротора.

Критерием исследований в данном случае служит то что, они являются как наиболее нагруженные и характерные для оборудования непрерывного действия (ОВД).

Основными источниками вибрации механизмов приводов роторного экскаватора является:

неуравновешенность вращающихся частей из-за погрешности балансировки, отклонения от соосности валов и опор или нарушения геометрии сопрягающихся элементов.

В широком круге работ изложены примеры обнаружения дефектов, ориентирующихся на выявление основных частей возбуждения.

В данной работе рассматривается проблема локализации источников повышенной вибрации, поскольку повышение уровня одной из составляющих спектра еще не говорит однозначно, что ясна причина данного явления.

Так, повышение уровня составляющей роторной части может быть следствием различных причин:

неуравновешенности ротора, после балансировки отклонения от соосности валов, повышенного зазора в подшипниках скольжения, повышенного прогиба ротора и т.д.

Поэтому, в данном случае решалась задача не локализации источника вибрации, а определения технического состояния механизма, где возможно для различных дефектов указать соответствующие диагностические признаки.

Важным фактором является глубина диагностирования эксплуатационных дефектов. Здесь можно установить следующую градацию уровня задач:

1. Установление самого факта зарождения неисправности.

2. Обнаружение дефектов на ранней стадии их развития.

3. Определение группы дефектов, когда параметры состояний приближаются к предельно допустимым.

4. Диагностирование предварительных состояний, когда дальнейшая эксплуатация приведет к катастрофе.

Характеристика виброакустического сигнала со временем наработки механизма представлена на рисунке 6.

Решение задач п.п. 1.2 требует привлечения довольно точных оценок. Более простых оценок, и следовательно, более простого приборного обеспечения требует задача п.п.3.4., поскольку в этом случае можно ограничится анализом энергетических характеристик сигнала.

Рисунок 6- Характеристики виброакустического сигнала со временем наработки механизма. 1 - приработка, 2 - нормальное состояние, 3 - зарождение дефекта, 4 - допустимый уровень дефекта, 5 - предварительное состояние, 6 - разрушение, а - общий уровень в широкой полосе, б - количество выбросов за единицу времени, в - глубина модуляции.

Для оценки технического состояния механизма приводов применялись следующие параметры вибрации:

- средние квадратичные значения (СКЗ) виброскорости или их логарифмическое уравнение;

- средние квадратичные значения виброускорения или их логарифмические ускорения;

- средние квадратичные значения виброперемещений.

Виброскорость целесообразно использовать в диапазоне частот 0.. ,1000Гц.

Виброускорение - от 20Гц и более.

Структура и состав подсистемы, устройство и принцип действия.

В состав подсистемы входят: первичные преобразователи, вибропреобразователи пьезоэлектрические.

Вторичные преобразователи и устройства. Прибор контроля вибрации (ПКВ). Микроконтроллер специальный (МКС). Внешние устройства в данном случае включают дисплей различной модификации и печатающие устройства. Структурная схема контроля вибрации (ПКВ) представлена на рисунке 7.

Рисунок 7- Подсистема вибродиагностики.Структурная схема.

В данном случае ПКВ состоит из следующих основных узлов: усилитель заряда; фильтр ВЧ; фильтр НЧ; аттенюатор - 0.. .20 дБ; интегратор; масштабный

усилитель 20,40, 60 дБ; вычислитель СКЗ; индикаторный блок; компаратор; блок реле; калибратор.

Принцип работы: усилитель сигнала преобразовывает сигнал от вибропреобразователя в напряжение пропорциональное виброускорению, воздействующее на вибропреобразователь. ФНУ и ФНЧ представляют собой биквадратные фильтры Боттерворта четвертого порядка с частотой среза 3 кГц и 10 кГц соответственно и углом наклона амплитудно-частотной характеристики 20 дБ на октаву.

Индикатор имеет постоянную времени интегрирования 0,1 сек. и включается при измерении виброскорости.

Масштабный усилитель предназначен для выбора диапазона измерения.

Вычислитель СКЗ выполняет вычисление по формуле:

Вычисленное значение СКЗ подается на блок индикации и на вход компаратора, который производит сравнение с пороговым значением. Калибратор предназначен для формирования эталонного сигнала при настройке прибора.

Аттенюатор предназначен для тонкой регулировки прибора при калибровке.

Алгоритмическое и программное обеспечение подсистемы вибродиагностики.

Подсистема выполняет в автоматическом режиме измерение СКЗ виброскорости (виброускорения) по 40 каналам, с выдачей результатов измерения и сравнения с пороговыми значениями на дисплей.

Экспериментальные исследования.

Целью экспериментальных исследований является измерение параметров вибрации приводов механизмов роторного экскаватора ЭРП-5250, работающего на разрезе «Березовский-1».

Применяемая аппаратура. Для сбора информации использован измерительный тракт, состоящий из трех вибропреобразователей КД-35, трех усилителей заряда 2635 ч измерительного магнитофона 7003. Обработка данных проводилась на установке, включающей цифровой анализатор спектра 2034 и графический регистратор 2313.

Параметры приборов приведены в диссертационной работе.

(1)

Порядок проведения измерений.

Согласно техническому заданию, измерения параметров вибрации проводились в следующих точках:

1 - корпус подшипника приводного вала верхнего редуктора привода ротора;

2 - корпус подшипника приводного вала нижнего редуктора привода ротора;

3 - корпус подшипника вала ротора;

4 - корпус подшипника приводного вала редуктора конвейера 500 кВт;

5 - корпус подшипника выходного вала редуктора конвейера 500 кВт.

В каждой точке параметры вибрации измерялись по трем направлениям:

х - горизонтальное, перпендикулярно оси вращения вала;

у - горизонтальное, вдоль оси вращения вала;

г - вертикальное.

Установки вибропреобразователей в местах измерения проводились на предварительно подготовленные опорные площадки (зачистка площадки до металла) с помощью удерживающих магнитов. Схемы установок приведены в диссертационной работе. Параметры вибрации и анализ результатов представлены в диссертационной работе.

Четвертый раздел диссертационной работы посвящен разработке подсистемы контроля приводов основного электрооборудования.

Особенностью подсистем технической диагностики приводов электрооборудования является то, что изменение основных параметров его изоляции, связано, как правило, с наличием развивающихся повреждений при рабочем напряжении на нем.

Это обеспечивает повышение эффективности контроля при снижении трудозатрат на использование. Контроль изоляции при работе приводов оборудования можно вести путем периодических измерений и анализов проб. Однако процесс большинства измерений и анализов целесообразно автоматизировать.

В этом случае наиболее целесообразны два способа организации контроля:

ранняя диагностика, то есть контроль с целью выявления признаков ухудшений состояния изоляции, вызывающих изменения значений

измеряемых параметров;

сигнализация предельных состояний, то есть контроль с целью выявления существенных изменений измеряемых параметров, признанных опасными с точки зрения надежности оборудования. Предложенные методы, позволяющие проводить контроль электропривода без вывода оборудования из эксплуатации, делятся на две группы.

К первой относится метод измерения параметров изоляции электропривода при рабочем напряжении, ко второй - метод, основанный на анализе проб изолируемых и охлаждающих средств. В этом случае взятие проб, как правило, проводится на рабочем оборудовании. В диссертационной работе приведены основные процессы и явления и соответственно контролируемые в этом случае параметры.

Для изучения свойств электрической изоляции электропривода представим ее схемой замещения рисунок.8, содержащей четыре параллельно соединенные электрические цепи. Первая из них содержит только конденсатор С1, называемый геометрической емкостью. Наличие этой емкости обусловливает появление мгновенного броска тока, возникающего при приложении к изоляции постоянного напряжения, затухающего практически за несколько секунд, и емкостного тока, проходящего через изоляцию при приложении к ней переменного напряжения. Геометрической эту емкость называют потому, что она зависит от изоляции: ее размеров (толщины, протяженности и т.п.) и расположения между токоведущей частью А и корпусом (землей).

Вторая цепь характеризует внутреннее строение и свойства изоляции, в том числе ее структуру, количество групп из параллельно соединенных конденсаторов и резисторов. Ток 12, протекающий по этой цепи, называют абсорбционным. Начальное значение этого тока пропорционально площади изоляции и обратно пропорционально ее толщине. В данной схеме рассматривается двухслойная изоляция, один слой которой замещен группой элементов из конденсатора С2 и резистора Ш, а второй - СЗ и Я2.

Третья цепь содержит один резистор Ю и характеризует потери в изоляции при приложении к ней постоянного напряжения. Сопротивление этого резистора, называемого также сопротивлением изоляции, зависит от многих факторов: размеров, материала, конструкции, температуры, состояния изоляции, в том числе от

увлажненности и загрязненности ее поверхности, а также от приложенного напряжения. При одних дефектах изоляции (например, сквозных повреждениях) зависимость сопротивления Ю от напряжения становится нелинейной, а при других, например, при сильном увлажнении, оно практически не изменяется с ростом напряжения. Ток 13, протекающий через эту ветвь, принято называть сквозным током.

Рисунок 8- Схема замещения электрической изоляции электропривода.

Четвертая цепь представлена на схеме замещения искровым промежутком ИП, характеризующим электрическую прочность изоляции, численно выражаемую значением напряжения, при котором электроизоляционный материал теряет изоляционные свойства и разрушается под действием протекающего через его тока 14. Данная схема замещения изоляции позволяет не только описать процессы, происходящие в ней при приложении напряжения, но и устанавливать параметры, контролируя которые можно оценить техническое состояние изоляции.

Определение диэлектрических характеристик изоляции электропривода при рабочем напряжении основаны на измерении тока, протекающего через изоляцию.

Наиболее перспективным является измерения при наложении напряжения непромышленной частоты на электрическую систему привода от стороннего источника относительно земли.

В этом случае напряжения непромышленной частоты иви, f накладывается на шины электрической системы относительно земли через ограничивающее со-

противление и искусственную нулевую точку, образованную разделительными конденсаторами большой емкости Ср (возможно подключение через дугогасящий реактор или специальный трансформатор). Наложенное напряжение обуславливает протекание тока 1у через изоляцию контролируемого объекта (его сопротивление Я и емкость С).

Ток 1У наводит во вторичной обмотке трансреактора напряжение и2 = Кт1у. Этот сигнал отстраивается от высокочастотных помех и помех на рабочей частоте сети 50 Гц. Полный ток утечки в первичной обмотке трансреактора 1У и отвыход-ное напряжение 112 зависит от величины иви, сопротивления изоляции и емкости контролируемого элемента относительно земли: и„и

(2)

-И

1_ озС

(3)

© = 2*т (4)

Если напряжение иви отстроить от емкостной составляющей ВИ и разделительных конденсаторов, возможно определить величину угла между ним и полным током утечки и диагностические параметры ^ б).

-1- I,

Рисунок 9- Принципиальная схема измерения параметров изоляции электропривода.

Основные результаты и выводы.

В диссертационной работе изложены и рассмотрены методы диагностики некоторых функциональных узлов роторного экскаватора ЭРП-5250 (основные конвейерные линии, приводы механизмов определяющие работу экскаватора, системы контроля изоляции основного электрооборудования).

1. Анализ структуры построения алгоритмов конвейерных линий разгрузочной консоли, нижней рамы и роторной стрелы показал, что наиболее эффективными методами построения схемы неисправностей является цепной метод построения с использованием шагового принципа реализации. Для использования шагового принципа определения неисправностей электрических цепей существующих механизмов используется имеющееся типовое оборудование для определения неисправностей в электрических цепях.

2. Обоснована структурная схема поиска и устранения неисправностей в схемах управления конвейерными линиями роторного экскаватора ЭРП-5250.

3. Показано, что методы вибрационной диагностики определяют только грубые дефекты и предаварийное состояние узлов эксплуатационного оборудования.

4. Разработана подсистема контроля электропривода основного электрооборудования, которая была предназначена для осуществления постоянного контроля за состоянием изоляции существующего высоковольтного оборудования (В.О.) при рабочем напряжении, на основании оценки и анализа полученных данных и формирования базы данных об изменении параметров состояния изоляции с последующей реализацией полученных данных электрооборудования экскаватора ЭРП-5250.

5. Анализ проведенных исследований показал, что разработанная подсистема позволяет осуществлять контроль состояния электрооборудования, как под напряжением, так и при снятом напряжении.

6. Подсистема обеспечивает получение информации о состоянии изоляции высоковольтного оборудования экскаватора как в целом так и его отдельных элементов.

Разработанная подсистема обеспечивает простоту, удобство и безопасность

при эксплуатации.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

1. Зимакое, Е.А. «Некоторые вопросы использования роторных экскаваторов большой единичной мощности в условиях непрерывного производства»./ Е.А. Зимакое, A.B. Минеев// Вестник НИИ СУВПТ. Красноярск-2004. с. 120-122

2. Зимакое, Е.А. «Задачи автоматического управления роторными экскаваторами и вопросы диагностики, возникающие при его эксплуатации»./ Е.А. Зима-ков// «Вестник университетского комплекса». Красноярск-2004. с. 123-125

3. Зимакое, Е.А. «Некоторые особенности диагностики роторных экскаваторов большой единичной мощности»./ Е.А. Зимакое, A.B. Минеев// Материалы Всероссийской конференции с международным участием «Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика». Красноярск-2004. с. 197-199

4. Зимакое, Е.А. «Анализ работы схемы управления и особенности диагностики конвейерной линии разгрузочной консоли роторного экскаватора ЭРП-5250»./ Е.А. Зимакое// Материалы Всероссийской конференции с международным участием «Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика». Красноярск-2004. с. 193-196

5. Зимакое, Е.А. «Проблемные задачи диагностики роторных экскаваторов большой единичной мощности»./ Е.А. Зимакое// Материалы Второй международной конференции «Современные технологии освоения минеральных ресурсов». Красноярск-2004. с. 319-323

6. Зимакое, Е.А. «Некоторые особенности поиска неисправностей роторного экскаватора ЭРП-5250»./ Е.А. Зимакое// «Вестник университетского комплекса». Красноярск-2004. с. 161-165

7. Зимакое, Е.А. «Разработка алгоритма поиска неисправностей в кабине машиниста хода роторного экскаватора ЭРП-5250»./ Е.А. Зимакое// «Вестник университетского комплекса». Красноярск-2004. с. 166-169

8. Зимаков, Е.А. «Проблема диагностики комплексов непрерывного действия большой единичной мощности»./ Е.А. Зимаков, A.B. МинеевН «Горные машины и автоматика». М.: 2004. №10 с. 29-32

9. Зимаков, Е.А. «Общая структурная схема построения технического диагностирования горнодобывающей техники большой единичной мощности»/ Е.А. Зимаков, A.B. МинеевН Всероссийский семинар по механике и процессам управления, г Миасс. 2004. с. 150-154

10. Зимаков, Е.А. «Особенности системы контроля и диагностики роторных экскаваторов»/ »./Е.А. Зимаков, A.B. Минеев, Ю.В. МаркевичН Вестник университетского комплекса, выпуск №3, Красноярск.- 2005. с. 218-220

11. Зимаков, Е.А. «Исследования измерения параметров вибрации приводов механизмов роторного экскаватора ЭРП-5250 в условиях эксплуатации разреза Березовский-1». / Е.А. Зимаков, A.B. Минеев, Ю.В. МаркевичН Вестник университетского комплекса, выпуск №3, Красноярск- 2005. с. 221-228

12. Зимаков, Е.А. «Особенности диагностики роторных экскаваторов»./^.^. Зимаков, A.B. Минеев, Ю.В. МаркевичН - М.: МАКС ПРЕСС. 2005г. с. 180

Соискатель W 'Ч Ч_ Е.А. Зимаков

¿17 2 2 6

РНБ Русский фонд

2006-4 13454