Technische Diagnose und Lösungen für ungewöhnliche Drehzahlschwankungen bei mehrstufigen Bergbaupumpen

Als Kernkomponente von Minenentwässerungs- und Fördersystemen wirkt sich die Geschwindigkeitsstabilität mehrstufiger Pumpen direkt auf die Betriebseffizienz des Pumpensatzes und die Kontinuität der Minenproduktion aus. Basierend auf jahrelanger Erfahrung in der Forschung und Entwicklung von Bergbaupumpen analysiert HNYB PUMPS die Ursachen von Drehzahlinstabilität und schlägt technische Lösungen in vier Dimensionen vor: Elektrik, Mechanik, Flüssigkeitssteuerung und Systemmanagement.

• Häufige Fehlerursachen und technische Analyse

1. Schwankungen im Stromversorgungssystem: Unterirdische Stromversorgungsnetze in Bergwerken sind aufgrund plötzlicher Laständerungen und Kabelalterung anfällig für Spannungsabfälle oder harmonische Störungen. Tatsächliche Messungen zeigen, dass eine Spannungsabweichung von ±5 % zu Schwankungen der Motorgeschwindigkeit von mehr als 3 % führen kann und langfristige Schwankungen die Alterung der Motorisolierung beschleunigen.
2. Defekte im Übertragungssystem: Bei Riemenantrieben können unterschiedliche Durchmesser der Keilriemenscheiben und ungleichmäßige Riemenspannung zu periodischen Geschwindigkeitssprüngen führen. Eine Fehlausrichtung der Kupplung (Radialabweichung > 0,1 mm/m) erzeugt ein zusätzliches Drehmoment, was zu einer instabilen Drehzahl der Pumpenwelle führt.
3. Fluid Dynamics Interference: Sudden changes in valve opening, pipeline cavitation, or excessive solids content in the medium (>8 %) kann zu einem Ungleichgewicht des Pumpenlaufrads führen. Tatsächliche Messungen zeigen, dass eine Schwankung der Durchflussmenge um 15 % zu Drehzahlabweichungen von ±20 U/min führen kann.
4. Ausfall des Steuerungssystems: Logikfehler des SPS-Programms und falsche Parametereinstellungen des Wechselrichters (z. B. Nichtübereinstimmung des PID-Anpassungskoeffizienten Kp/Ki/Kd) können zu einem Ausfall der Drehzahlregelung führen, was insbesondere bei Wasserversorgungssystemen mit konstantem Druck auftritt.

• Technische Lösungen

1. Optimierung des elektrischen Systems Intelligenter Spannungsstabilisator: Mithilfe einer maßgeschneiderten Kombination aus Trenntransformator und aktivem Filter von Changsha Zhonglian Pump Industry kann er 50-Hz-/60-Hz-Netzoberschwingungen herausfiltern und Spannungsschwankungen innerhalb von ±1 % halten. Praktische Tests haben gezeigt, dass es für unterirdische 660-V-/1140-V-Stromversorgungssysteme geeignet ist. Redundantes Stromversorgungsdesign: Wichtige Pumpeneinheiten sind mit zweikreisigen Stromversorgungsschaltgeräten mit Schaltzeit ausgestattet<50ms, ensuring uninterrupted speed switching during dual power supply transitions in the mine.
2. Mechanisches Getriebe-Upgrade, Synchronriemen-Antriebssystem: Übernahme importierter Polyurethan-Synchronriemen (Dehnung).<0.5%), combined with precise pulley tooth machining (tooth error <0.02mm), achieving speed fluctuations <±1rpm. High-Precision Couplings: Laser alignment calibration is completed before shipment (accuracy up to 0.01mm/m), and an ISO10820 standard certification report is provided.
3. Optimierung der Flüssigkeitssteuerung: Dynamisches Durchflussausgleichsventil: Am Pumpeneinlass sind ein AV-Kegel-Durchflussmesser und eine intelligente Ventilbaugruppe installiert, die unabhängig von Changsha Zhonglian Pump Industry entwickelt wurden. Die Ventilöffnung wird in Echtzeit von der SPS angepasst, um eine Durchflussschwankung von < ±3 % zu erreichen. Gas-Flüssigkeitsabscheider: Für Bergwerke mit hohem-Gas-Gehalt wird ein Zyklon-Gas-Flüssigkeitsabscheider mit einem Abscheidegrad von > 95 % eingesetzt, der plötzliche Geschwindigkeitsabfälle durch Kavitation vermeidet.
4. Intelligentes Überwachungssystem: Multiparameter-Sensoren: Es werden integrierte Überwachungsmodule für Vibration (Bereich 0–100 mm/s), Temperatur (-20 Grad bis 150 Grad) und Geschwindigkeit (0–3.000 U/min) verwendet. Die Datenabtastfrequenz beträgt 1 kHz und die Daten werden über ein 4-20-mA-Signal mit dem SCADA-System der Mine verbunden. Ferndiagnoseplattform: Das Cloud-Diagnosesystem Changsha Zhonglian Pump Industry wird eingesetzt, das die vorausschauende Wartung durch KI-Algorithmen unterstützt und eine Frühwarnung vor abnormalen Geschwindigkeitstrends bis zu 72 Stunden im Voraus bietet.
5. Standardisierter Betrieb und Wartung. Drei-stufiges Wartungssystem: tägliche Inspektion, wöchentliche Inspektion (Lagerspiel).<0.2mm), monthly inspection (impeller dynamic balance test), and key components are provided with a 12-month warranty commitment.

• Vorbeugende Maßnahmen: Instabile Geschwindigkeitsprobleme an der Quelle vermeiden

1. Stärkung des Stromversorgungssystemmanagements

Verwenden Sie dedizierte Stromleitungen, um die gemeinsame Nutzung von Leitungen mit Hochleistungsgeräten-zu vermeiden und Störungen durch Spannungsschwankungen zu reduzieren.

Überprüfen Sie regelmäßig die Qualität des Stromnetzes, führen Sie vierteljährlich Spannungs-, Frequenz- und Oberschwingungstests durch und beheben Sie mögliche Probleme umgehend.

2. Standardisieren Sie das Flüssigkeits- und Pipeline-Management

Optimieren Sie Vorbehandlungsprozesse für Flüssigkeiten, indem Sie den Feststoffgehalt durch Filtration und Sedimentation reduzieren, um sicherzustellen, dass Viskosität, Temperatur und andere Parameter den Anforderungen des Pumpendesigns entsprechen.

Reinigen Sie Rohrleitungen, Rückschlagventile und Rückschlagventile regelmäßig, um Verstopfungen oder Undichtigkeiten vorzubeugen, die zu plötzlichen Lastwechseln führen könnten.

3. Führen Sie eine regelmäßige Wartung durch

Legen Sie Wartungszyklen gemäß der Bedienungsanleitung der Pumpe fest: Überprüfen Sie monatlich die Lagerschmierung, führen Sie alle sechs Monate eine Laufradreinigung und dynamisches Auswuchten durch und führen Sie jährlich eine umfassende Demontage und Überholung durch.

Erstellen Sie einen Bestand an gefährdeten Teilen (z. B. Lager, Dichtungen und Laufräder) und ersetzen Sie alternde Komponenten umgehend, um Defekte beim Betrieb zu vermeiden.

4. Wissenschaftliche Auswahl und Installation

Wählen Sie eine geeignete selbstbalancierende mehrstufige Kreiselpumpe basierend auf den tatsächlichen Betriebsbedingungen (Durchflussrate, Förderhöhe, Flüssigkeitseigenschaften) aus, um eine übermäßige{1}Konstruktion oder einen Betrieb außerhalb des Auslegungsbereichs zu vermeiden. Kontrollieren Sie während der Installation streng die Ausrichtungsgenauigkeit der Kupplung und die Ebenheit des Fundaments, um spannungsfreie Rohrleitungsverbindungen zu gewährleisten und durch Installationsfehler verursachte Betriebsungleichgewichte zu reduzieren.

Die instabile Drehzahl mehrstufiger Kreiselpumpen im Bergbau ist nicht unkontrollierbar. Der Schlüssel liegt darin, die Ursache genau zu identifizieren, sie umgehend zu untersuchen und anzugehen und Risiken an der Quelle durch wissenschaftliche Präventionsmaßnahmen zu mindern. Durch die Standardisierung des Stromversorgungsmanagements, die Optimierung der Betriebsbedingungen, die Verbesserung der mechanischen Wartung und die Implementierung präziser Steuerungssysteme können wir einen stabilen Pumpenbetrieb gewährleisten, die Vorteile der Energieeinsparung maximieren und die Produktions- und Wartungskosten senken.