煤礦架線式電機車故障分析及處理措施

姬勝國

（大同煤礦集團四礦， 山西 大同 037003）

引言

電機車能夠在井下對物料進行長距離運輸，特別是在井下地質構造復雜的巷道中仍能具有很好的運輸效果。電機車的機械和電氣部件對電機車的正常運行有直接影響。車輛在正常行駛時發生故障后能夠通過更換配件及時處理故障，確保電機車的正常行駛，此外，檢修人員還需縮短電機車的保養周期，提高電機車的性能。

1 電機車結構組成及工作原理

1.1 結構組成

井下使用的電機車主要由機械和電氣兩部分組成。機械部分主要由車架、油箱、剎車系統、砂箱、彈簧托架、齒輪傳動系統、撒砂裝置等部件組成。電氣部分主要由電動機、控制裝置、受電弓、照明系統、各類開關組成。

1.2 工作原理

電機車的工作原理是：電機車使用的電源是將高壓電通過變流、降壓、整流過程后，將原來的高壓變為低壓，將電壓降低到電機車的額定電壓后輸入電機車。電源的正極接在架空線上，負極接在鐵軌上，通過受電弓將電源引入電機車內，進入電機車的電源再經過各類開關、電阻箱、控制裝置進入到電機中，電機通電后開始轉動工作，實現前進或后退功能，以此來達到運輸的效果。

2 電機車常見故障及處理

2.1 無法啟動

1）電機車在井下運輸時最容易發生無法啟動的情況。由于工作環境復雜、電機車工作時間長，這些原因都會造成電機車無法啟動。電機車不能啟動的原因通常有：電機長時間過負荷運轉、沒有及時更換易損件、工作環境差、電機車發生卡阻。

2）處理措施：當電機車發生故障時，要及時進行維修處理。嚴禁在電機車有故障的情況下帶病運行，同時對難以修復的部件進行更換，特別是電氣部件。電氣部分的故障元件如不及時更換，很容易造成電機短路燒損。

2.2 電機車溫度高

1）故障原因分析：電機車由于在井下相對封閉的環境中工作，通風不良會造成電動機溫度升高；在實際生產中，由于工作需要，電機在長時間高強度作業后，溫度會急劇增加，電機在短時間高溫狀態下運行時不會對電機造成影響，但如果長時間運行，會給電機造成不可修復的損傷。

2）解決辦法：在電機車上安裝鼓風機等局部通風設備，通過安裝鼓風機能夠改善電機車的通風環境；將電機車車架的高度增加30 cm 來提高電機車的高度，這樣可以起到增加通風來隔絕潮濕；對電機車進行定期清理；電機與拖動部分的連接位置是最容易發熱的位置，檢修人員可以通過聽聲或觀察電機轉速來判斷，發現聲音異常或轉速不穩定時，要及時進行更換維修。如果通過以上方式仍然不能解決，電機溫度還在繼續升高，可以判斷電機的轉子或繞組發生故障，此時要及時停機進行拆卸檢查，及時更換燒損的轉子或繞組。

2.3 斬波電路故障

1）故障分析：電機在運轉時由于過電壓、過電流或電路損壞時，很容易導致斬波電路發生故障，電機車的散熱設備不工作也會導致電路異常。電路板上煤塵較多會造成短路板發生短路。

2）處理措施：電機車超載很容易造成電機過電流，制動裝置未完全松開也會造成電機過電流。定期對電路板IGBT 單元電壓進行測試，如發現無電壓，要及時檢查給定器及微動開關是否插線板松動或線纜斷裂，給定器電壓輸出是否異常。對給定器的線纜、插板、小線全面檢查，將有破口或斷裂的配件全部更換。安排專人定期清理電路板上的灰塵，及時對停轉的風扇進行更換。

2.4 制動裝置故障

1）原因分析：電動機在正常行駛時，當司機采用制動后電機車不能在規定的范圍內停車；司機松開制動裝置后，制動杠桿沒有及時與制動閘瓦分離。這些都是制動系統出現的異常問題，必須及時安排人員進行處理。

2）處理措施：檢查制動閘瓦是否完好。通常在松開制動裝置后閘瓦與輪對踏面間隙要保證在4～6 mm 之間，檢查電機車在制動后剎車接觸面積是否超過60%，如接觸面積小于60%時，可以通過調節閘瓦與輪對踏面之間的距離來增加接觸面積，同時還需檢查閘瓦的磨損量。當磨損的閘瓦厚度小于10 mm，要及時對舊的閘瓦進行更換，確保閘瓦厚度在要求范圍內。檢查制動手輪。檢修人員要定期檢查電機車制動裝置的手輪是否靈敏可靠，螺母機構的潤滑情況是否良好，同時要對螺母機構及襯套的磨損情況進行檢查，當磨損較大、間隙出現松曠時可以判斷此螺母機構及襯套已經報廢，需及時更換新的螺母機構及襯套。檢查制動杠桿。從外形對制動杠桿進行觀察，發現位置不正及時調整，對于變形嚴重不能修復的配件及時更換。

2.5 齒輪傳動異響故障

1）原因分析。齒輪轉動時發生打齒或異響；齒輪與變形齒輪罩發生碰撞；齒輪罩由于震動造成螺栓松動，震動嚴重時會造成齒輪罩掉落；電機車的電動機與輪對的軸承使用壽命到期或磨損嚴重，出現軸承轉動不靈活。

2）處理措施：對出現異常的齒輪及時停機進行檢查、更換；對變形的齒輪罩進行矯正；對松動的螺栓進行重新的緊固；對壽命到期或磨損嚴重的部件及時進行更換。

3 結語

大同煤礦集團四礦運輸二區針對礦用電機車在使用過程中故障率高、運輸安全率低等技術難題，合理分析了電機車常見故障類型及主要原因，并根據實際生產情況采取了有效的故障處理措施，通過實際應用效果來看，采取措施后四礦電機車故障率由原來的16%降低至4%以下，全年減少電機車維修費用達54 余萬元，取得了顯著的應用成效。