ما هي نقاط الصيانة التي يجب الانتباه إليها للمحركات ذات القفص السقري في المناطق التعدينية الأسترالية؟

فهم التحديات البيئية القاسية التي تواجه محركات القفص السقلي في المناجم الأسترالية

تأثير الغبار والرطوبة ودرجات الحرارة القصوى على محركات الحث ذات القفص السقلي

في الظروف القاسية لمناجم أستراليا، تتعرض محركات القفص السنجابي لضرر مستمر. تنتشر غبار السيليكا في كل مكان، مما يسد فتحات التهوية ويجعل أنظمة التبريد تعمل بجهد زائد. وهناك أيضًا مشكلة الرطوبة. فالرطوبة العالية جنبًا إلى جنب مع تسرب المياه أحيانًا تؤثر بشكل كبير على المكونات الكهربائية. تشير بيانات الصناعة إلى حدوث أعطال في اللفائف بنسبة أعلى بـ 40% تقريبًا عندما تظل المحركات رطبة لفترات طويلة. يعرف طواقم الصيانة هذه المشكلة جيدًا. كما أن التقلبات الحرارية تمثل مشكلة أخرى. غالبًا ما تنتقل المحركات من درجات حرارة مرتفعة جدًا على سطح الأرض (تصل أحيانًا إلى 50 درجة مئوية) مباشرةً إلى مناطق تحت الأرض باردة تتطلب التبريد. تؤدي هذه التغيرات الحرارية الشديدة إلى تشوه أغلفة المحركات مع مرور الوقت، مما يسبب ازدواجًا في المحامل وينتهي به الأمر إلى أعطال ميكانيكية تكلف المال والوقت الضائع.

العوامل البيئية المساهمة في تدهور العزل

يُعد تدهور العزل ثاني أكثر أنماط الفشل شيوعًا في المحركات المستخدمة في عمليات التعدين. يؤدي التسخين والتبريد المتكرران إلى تآكل طلاءات راتنج البوليستر-إيمييد، في حين أن الرطوبة الحمضية الناتجة من أنظمة تصريف المياه تشجع على أكسدة النحاس. وعند الجمع بين هذه الإجهادات والاهتزازات الناتجة عن المعدات الثقيلة القريبة، فإنها تضعف سلامة العزل ويزيد من خطر حدوث أعطال قوسية.

مخاطر التآكل الناتجة عن الهواء المالح والتأثير الكيميائي في مواقع التعدين الساحلية

تواجه مناجم البوكسيت على طول ساحل كوينزلاند مشكلات خطيرة ناتجة عن النسيم البحري المشبع بالملح، الذي يتسبب في تآكل الحلقات الطرفية للألومنيوم والهياكل الفولاذية خلال 18 إلى 24 شهراً فقط من التشغيل. كما أن تناثر المواد الكيميائية المستخدمة في المعالجة أثناء العمليات يزيد الأمور سوءاً، مما يؤدي إلى ظهور تلك الحفر الصغيرة على أسطح المعادن. وقد أظهرت الاختبارات الميدانية أن قضبان الدوار تفقد حوالي 70٪ من توصيليتها عندما تُترك مكشوفة لفترة طويلة. وردّت الصناعة بالتحول إلى تصاميم مغلقة دون فتحات تهوية. وتُزوَّد هذه الأنظمة بختم بتصنيف IP66 يمنع دخول الغبار والماء، وهي تصبح الخيار المفضل للأجزاء الحيوية حيث تكون الموثوقية أمرًا بالغ الأهمية.

ممارسات الصيانة الوقائية الأساسية لتشغيل موثوق للمحركات ذات القفص السقري

الفحوصات البصرية الدورية لمنع ارتفاع درجة الحرارة الناتج عن تراكم الأوساخ والزيوت

إن الفحوصات البصرية الدورية تُعدّ مهمة جدًا في عمليات التعدين حيث تتواجد كميات كبيرة من الجسيمات العالقة في الهواء. يجب على الفنيين فحص فتحات التبريد وأغلفة المحركات بانتظام لاكتشاف تراكم الغبار الذي يزيد سماكته عن 3 مليمترات، لأنه عند حدوث ذلك، تسخن المعدات بشكل أسرع وتنخفض الكفاءة بنسبة تقارب 18%. أما أكثر الأماكن عرضة للمشاكل؟ فهي المحامل المزودة بالشحوم والتي تتعرض للغبار الناتج عن طرق نقل الحمولات. وفقًا لأبحاث أجراها معهد بونيمون عام 2023، فإن هذه المحامل تتعرض للاخفاقات بمعدل ثلاث مرات تقريبًا أكثر من نظيراتها المغلقة عندما تتلوث. وهذا أمر منطقي، إذ يعمل الغبار كورق السنفرة داخل الأجزاء المتحركة مع مرور الوقت.

مراقبة درجة حرارة التشغيل لاكتشاف الأعطال المبكرة

تتيح المراقبة الحرارية باستخدام مستشعرات الأشعة تحت الحمراء أو مجسات متصلة بشبكة إنترنت الأشياء اكتشاف الأعطال مبكرًا. وتشمل الحدود الحرارية الرئيسية ما يلي:

• المدى الطبيعي: -5°م إلى +40°م فوق درجة حرارة الوسط المحيط
• حد التنبيه: +50°م لمدة 15 دقيقة متواصلة
• حد الإيقاف: +65°م لمنع حدوث أضرار لا يمكن إصلاحها

تتعرض ملفات اللف للشيخوخة المتسارعة للعازل عند التشغيل فوق 110°م، حيث تنخفض عمر الخدمة إلى النصف مع كل ارتفاع بـ 10°م (حسب المعيار IEEE Std 841-2020).

استخدام تحليل الاهتزاز كأداة صيانة تنبؤية لصحة المحرك

تُمكن أجهزة تحليل الاهتزاز المحمولة من اكتشاف المشكلات الناشئة مثل عدم التوازن (>2.5 مم/ث جذر متوسط التربيع)، وعيوب المحامل (القمة عالية التردد >4 جي)، وسوء المحاذاة (توافقيات مرتبطة بالطور عند 1— RPM). ويتماشى إجراء التحليل كل 250 ساعة تشغيل مع معايير ISO 10816، ويُمكنه اكتشاف 89% من الأعطال الأولية قبل الفشل الكارثي.

الفحص الفصلي لأقطاب الدوار من نوع القفص السنجابي للتحقق من وجود عيوب في القضبان أو الحلقات الطرفية

تتيح فحوصات المنظار الداخلي تقييمًا غير تخريبي لمواضع لحام قضبان الدوار— والتي تنشأ منها 72% من أعطال الدوار حسب أحدث الأبحاث الصناعية. وتشمل المؤشرات الحرجة ما يلي:

• الحد الأقصى المسموح به لفجوة القضيب: 0.3 مم
• تغيّر لون الحلقة الطرفية (يدل على ارتفاع درجة الحرارة)
• علامات شرارات أثناء الدوران

معالجة أعطال المحامل: إدارة التزييت في البيئات الغبارية وذات الطلب العالي

الأسباب الشائعة لأعطال المحامل، بما في ذلك نقص التزييت في بيئات التشغيل المستمر

يُعد عدم التزييت الكافي السبب الأول لأعطال المحامل في محركات القفص السنجابي الثقيلة المستخدمة في المناجم والتي نراها في كل مكان. عندما تعمل هذه الآلات باستمرار تحت أحمال هائلة، يرتفع الحرارة ويبدأ في تحلل الشحوم، كما أن الإجهاد الميكانيكي يؤدي فعليًا إلى تمزقها. بالإضافة إلى ذلك، يتسلل الغبار في كل مكان، مختلطًا بأي كمية متبقية من المادة المزلقة ليكوّن خليطًا كاشطًا شديد الضرر. وفي الناقلات التي لا تتوقف أبدًا، إذا لم يتم جدولة التزييت بشكل صحيح، فإن جسيمات السيليكا الصغيرة تتعرض للضغط داخل مسار المحامل، مما قد يقلل عمرها الافتراضي إلى النصف أحيانًا. إن الحفاظ على سلامة الختم أمر بالغ الأهمية. بمجرد فشل الختم، تتسرب الملوثات بكميات كبيرة وتتدهور الحالة بسرعة، خاصةً عندما تصل درجات الحرارة إلى مستويات قصوى في مواقع العمل.

أفضل الممارسات لاختيار مواد التشحيم وفترات إعادة التشحيم في ظروف التعدين القاسية

في أستراليا، حيث تتراوح درجات الحرارة من -10°م إلى 150°م، تُحدث الشحوم الاصطناعية ذات التصنيف ISO VG 320 فرقًا كبيرًا عندما تحتوي على تلك المضافات الخاصة التي تقاوم التآكل. كما تؤيد معظم الأدلة الإرشادية للصيانة هذا الرأي أيضًا. وتعتبر أنظمة التزييت الآلية تغييرًا جذريًا آخر حقًا. فهي تواصل تغذية النظام بالشحم بشكل متسق عبر خطوط مغلقة، مما يحدث فرقًا كبيرًا عند التعامل مع المحركات المثبتة في أماكن يصعب الوصول إليها والتي لا يرغب أحد في الصعود والوصول إليها. ولا تنسَ أيضًا تركيب مشعاعات التجفيف على علب المحامل. إن فحص الشحم كل ثلاثة أشهر بات ممارسة قياسية نسبيًا في الوقت الحاضر. وإذا كنا نتحدث عن البيئات الغبارية التي تعمل فيها شاحنات النقل الثقيلة، يصبح من الضروري غسل النظام وإعادة ملئه كل ستة أشهر. فالغبار يتسلل إلى كل مكان ويترسب مع مرور الوقت، وبالتالي يساعد التنظيف المنتظم في الحفاظ على الطبقة الواقية التي يحتاجها الشحم لأداء وظيفته بشكل صحيح.

تنفيذ برامج الصيانة الوقائية الفعالة للمحركات الثقيلة ذات القفص السنجابي

تصميم برامج الصيانة بما يتماشى مع متطلبات التشغيل ودورات العمل

يجب أن تعكس الصيانة الفعالة الظروف التشغيلية الفعلية. فالمحركات المستخدمة في كسارات الخام على مدار الساعة تحتاج إلى فحوصات كل أسبوعين بسبب الإجهاد البيئي الشديد، في حين قد تحتاج الناقلات التي تُستخدم بشكل متقطع إلى فحوصات شهرية فقط. ويجب أن تأخذ البرامج بعين الاعتبار تركيزات الغبار المحلية — التي غالبًا ما تتجاوز 1000 ميكروغرام/م³ — ومستويات الاهتزاز الناتجة عن المعدات المجاورة لضمان التدخلات في الوقت المناسب.

جدولة عمليات التفتيش واختبارات الأداء تحت أحمال ثقيلة

إن اختبار المحركات عند 85–110% من الحمولة المصنفة يكشف عن ضعفات العزل المخفية وعدم توازن الطور. ووجدت دراسة أجريت عام 2023 على عمليات خام الحديد في أستراليا أن الاختبار تحت الحمل قلّل من الأعطال غير المخطط لها بنسبة 62% مقارنةً بالفحوصات أثناء التوقف.

دمج أنظمة مراقبة الحالة في سير العمل الحالي

تدمج المناجم الحديثة تحليل الطيف الاهتزازي — الذي يكشف شقوق قضبان الدوار التي تصل إلى 0.2 مم فقط — مع التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء لتحديد أولويات إجراءات الصيانة. وتمنع التنبيهات الآلية لدرجات حرارة المحامل التي تتجاوز 85°م حدوث 73٪ من الأعطال المرتبطة بالتشحيم في التطبيقات عالية السرعة.

اتباع الإرشادات المحددة حسب الشركة المصنعة لزيادة عمر خدمة المحرك

إن الالتزام بمواصفات الشركة المصنعة الأصلية (OEM) فيما يتعلق بعزم صندوق التوصيلات (±5٪) وفولتية اختبار العزل (مثل 1500 فولت تيار متردد للمحركات 480 فولت) يضمن سريان الضمان والموثوقية على المدى الطويل. وتُحقق مواقع التعدين التي تقوم بتوثيق الامتثال بشكل كامل فترات أطول بنسبة 22٪ بين عمليات إعادة لف المحولات مقارنة بالمتوسط الصناعي.