采煤機電氣部件故障診斷及安全運行

文/李歡歡

因為煤礦地質環境的復雜性，煤礦在煤層中會出現高硬度及大顆粒的煤炭，造成采煤機在運行過程中的振動過大，導致其中的電氣部件剪切系統，出現強烈的移位搖晃及松散布線等情況。在惡劣煤礦開采環境中，剪切系統中電氣部件可靠性會降低，且增加剪切系統失效可能性。對于這種情況，為了使采煤機保持正常運行，應采取相應的有效措施，使采煤機電氣部件可靠性得到有效提升，并確保其能夠順利運行。

1 采煤機的電氣部件

1.1 電氣控制系統

采煤機是煤炭開采中的重要工具，想要保證采煤機的正常運行，就應對電氣系統結構進行充分了解及掌握，才能有效為電氣部件故障診斷及安全運行提供針對性管理措施。以下以KXJT1-132/320BP 采煤機裝載著MG132/320-WD 電牽引采煤機對電氣控制系統及組成部件進行分析，其主要是多個電機可以同時驅動的采煤機。電機橫向分布，電氣控制系統內的交流調速系統能夠實現采煤機驅動牽引。采煤機的構成為左右牽引、框架、左右搖臂移交滾筒。其中電氣控制系統構成為三個獨立電控箱。

1.2 電氣組成部分

采煤機需要防爆安全性電控箱裝載的電牽引采煤機的電控設備，而電控設備的構成系統相對復雜。其主要構成為主控系統、主回路以及交流調速系統等，其運行的額定電壓為1.14kV。其中主回路為高電壓回路，構成為開關、截割機以及真空式接觸器等電器部件。主控系統包含許多部件，如工控機、主控器、操作站以及遙控器等等。其中工控機是大屏幕顯示器，主控器是可以編程的控制器，操作器是借助串行傳輸向主控器傳輸數據，這種系統的操作簡單，便于檢修及維護。

2 采煤機電氣部件的故障診斷

2.1 先導回路的故障

先導回路故障是電氣部件常見的故障之一，若出現先導回路故障，按啟動按鈕采煤機無法啟動。且在啟動后，有可能造成機組難于自保的情況。檢查先導回路時，可以按先導試驗鍵觀察先導指示燈是否亮，若指示燈沒有亮則是順槽開關故障，可以通過萬用電表測定高壓箱接線腔內的實際電壓，若測量不到電壓則是順槽供電電纜故障，檢查順槽開關是否存在問題。若檢測存在電壓，表示順槽開關沒有故障。若采煤機仍不運行，可以檢查二極管，觀察其是否被擊穿或短路，同時檢查電機溫度保護線是否閉合。而對于啟動后機組不能自保的情況，可以檢查PLC指示燈，觀察其是否亮起，之后對控制變壓器內的保險進行檢查，觀察其是否熔斷，還應對自保繼電器進行檢查，

觀察其是否吸合。通過以上檢查，有效分析機組不能自保的故障原因，之后采取針對性措施實施處理工作。

2.2 搖臂故障

采煤機運行中，搖臂不能正常調高會嚴重影響著采煤機的使用和安全運行。因此應檢查電磁閥，觀察其是否無法動作。若一個電磁閥無法正常動作，則說明控制電源沒有故障，可以檢查以下幾個內容：

（1）應用萬能表檢查“接線腔-防爆分線盒”和“防爆分線盒-電磁閥”內的電路，觀察其是否存在斷開現象。

（2）將電磁閥直接連接DC24V電源，觀察其是否吸合，若可以吸合，則說明電磁閥正常，若無法吸合，則說明電磁閥已損毀。

（3）檢查控制電源中的繼電器工作狀態，觀察其是否存在失靈現象。若電磁閥全部無法動作，則說明搖臂故障的原因可能是“接線腔-分線盒”線路出現問題，應利用萬能表檢測線路，也可能是控制中心電源的問題，應對控制開關電源進行檢查。

2.3 截割系統的電氣故障

采煤機在運行中照明燈顯示正常，但顯示器沒有顯示電源，且電機突然出現停止情況，且電機無法正常工作。這種情況可能是顯示設備存在問題，從而造成顯示器無法顯示電源。若在幾秒后顯示器顯示正常，則表明是其他電氣部件的問題，那么就應檢查截割系統中全部電氣部件，從而檢查出故障原因所在。

3 采煤機電氣部件故障維修及保證安全運行的有效對策

3.1 處理先導回路故障的有效措施

在采煤機中先導回路存在故障時，應根據故障情況進行必要的故障診斷，在故障診斷過程中及時發現造成故障的原因，若發生啟動不自保情況，則應先檢查控制中心內自保點閉合情況，若沒有閉合，則應使其保證閉合，若將其閉合后仍存在故障，則說明可能是控制中心的故障問題，也可能是其他電氣部件問題。若是控制中心出現故障，應及時更換控制中心，

若控制中心沒有問題，但不自保故障仍存在，應檢查瓦斯監測裝置的情況，觀察其運行是否正常，若其無法正常運行說明其存在故障，應及時更換瓦斯監測裝置，從而保證采煤機安全運行。

3.2 處理搖臂故障的有效措施

在采煤機搖臂出現無法調高故障過程中，應先后檢查線路、電磁閥以及繼電器，若是多個電磁閥不能正常動作，則說明原因是控制中心電源故障，應及時檢查控制中心電源，如需必要應及時更換中心電源。若檢查出造成故障的原因“接線腔-分線盒”線路發生電路，則應及時排除線路短路問題。若檢查造成故障的原因是開關電源問題，那么就應及時更換電源開關。若是一個電磁閥不能正常動作，通過檢查后了解造成故障的原因是“接線腔-防爆分線盒”線路或“防爆分線盒-電磁閥”線路問題，則應重新連接斷開的線路。而若造成電磁閥無法正常動作的原因是電磁閥損毀，那么應及時更換已經損毀的電磁閥。若造成搖臂不能調高的原因是控制中心繼電器部分失靈，則應及時更換失靈的繼電器。

3.3 處理截割系統故障的有效措施

在采煤機截割系統出現故障時，應先檢查控制回路是否正常運行，其原因在于截割系統中，油泵電機的觸點主要分布于電機程序回路中，因此應及時檢查控制回路是否正常運行來確定故障原因并及時發現故障。若檢查后發現造成故障的原因是油泵電機問題，應及時更換油泵電機。若在檢查后發現造成故障的原因是直流電源問題或多路信號選擇器問題，那么就應及時更換直流電源或多路信號選擇器。

4 采煤機對電氣部件安全運行的主要條件

采煤機作為特殊工業設備，工作環境惡劣，含有煤炭及瓦斯等爆炸性氣體。因此采煤機控制系統應具備防爆性能，且符合煤礦安全生產要求。電動牽引技術常用的剪刀造成電氣控制系統存在一定的缺陷。因為電氣控制系統干擾無法及時處理，從而對設備運行造成一定的影響，一定程度上降低了生產效率，嚴重可能造成煤礦失控，進而導致人身安全事故及損壞設備，為了有效防止這種情況的發生，應不斷優化及完善采煤機的設計與開發，從而有效降低故障發生的概率，為采煤機系統安全運行提供保障。

5 結束語

綜上所述，電氣部件安全運行直接影響著采煤機的正常運行，因此應有效提高電氣部件的實用性以及可靠性。近幾年采煤技術得到了創新及開發，采煤機電氣部件的內部結構也逐漸復雜，因此應對電氣部件設計進行優化完善，并掌握電氣部件發生故障的主要原因，做好相應的故障診斷工作，從而使采煤機工作效率及安全運行得到保障，為我國煤炭企業發展奠定重要基礎。