WK-20型電鏟提升機構溜車故障處理方法

李紅剛 段書發 張曉川

（河北鋼鐵集團司家營研山鐵礦有限公司）

WK系列挖掘機由于其性能可靠、運行穩定、生產效率較高等諸多因素，成為露天礦山巖石剝離和物料采裝作業的主體設備，其斗容為4~75 m3，分為多種機型，適用于不同規模的礦山，但其結構和工作原理基本相同。

研山鐵礦有限公司引進太原重工股份有限公司WK-20型正鏟式挖掘機5臺，與載質量220 t礦用自卸車配套，主要用于露天礦山巖石剝離和物料采裝。該系列設備具有較好的技術水平和設備可靠性能，為公司生產提供了良好保障。

隨著使用時間延長，設備老化磨損情況愈加嚴重，所有挖掘機均出現提升機構電氣系統故障，設備故障時間和日常維修成本相對較高，直接影響露天礦山生產正常。通過解決提升機構溜車電氣故障［1-2］，提高了采掘設備的可開動率，進而達到降本增產的效果，更好地為生產服務。

1 提升機構的溜車現象

1.1 提升機構的溜車現象原因分析

提升機構出現的溜車現象都發生在電鏟的運行過程中，由于瞬間的干擾過大造成變頻器工作方式改變，影響了后續的速度控制過程。溜車處理前后的速度變化曲線見圖1。

可知，圖1所示為實際速度與計算速度，在6~7 s出現了較大的差值。在發生故障的時刻兩者差值達到了100轉，這就是瞬間出現的尖峰擾動。

對作業現場和設備實際狀況進行檢查后發現，故障原因［3］可能存在以下幾個方面：提升編碼器線纜、編碼器、編碼器模塊、屏蔽線。

1.2 提升機構的溜車現象解決方案

提升機構在正常運行中其運行軌跡有上下4級限位作為限制［4］，即2級預限位、2級極限位，到達預限位開始減速，到達極限位停止。當調試人員按照要求設定好限位之后，限位始終存在，而限位起作用的前提是從硬件上編碼器等到軟件上設置幾方面綜合考慮。

硬件方面，如果是行程編碼器模塊的問題，造成實際編碼器數值不能正常顯示，必然限位不起作用，多在調試時出現。如果是編碼器本身軟連接的軸存在松動現象，造成編碼器零位跑偏，這種情況下多是提升機構只能在某一小段區間運動，鞍鋼現場出現過。又或者編碼器本身壞了，限位也會失效，不過都可以通過換件來處理。

軟件設置方面，調試人員在調試時，各方面的設置都是確保無誤的，但如果正常運行之后存在改動就會出現問題。包鋼巴潤礦的提升機構限位失效［5］，換過多次限位編碼器均無效，最后發現是變頻器面板上對應主提升機構的硬件地址被改動了。

1.3 提升機構的溜車現象方案實施效果

在對編碼器電纜重新布線，以及對編碼器和編碼器模塊做好屏蔽接地處理后，可以看到圖2中2種速度基本重合，無毛刺，效果較好。

2 實施效益

研山鐵礦自2019年解決電鏟提升機構溜車故障，每年節約設備維修時間128 h，通過日常產量計算，電鏟平均每小時產量大約為595 t，年累計可增產76 160 t，按照每噸3.02元成本計算，可創效23.07萬元/a（表1）。

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4 結 論

研山鐵礦通過解決電鏟提升機構溜車電氣故障，提高了采掘設備的可開動率，進而達到降本增產的效果。對于國內同類型露天鐵礦山提高設備可開動率具有重要的指導意義。