電牽引采煤機(jī)常見故障現(xiàn)象分析及處理措施研究

李 俊

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)蓋州煤礦，山西 高平 048400）

1 概況

蓋州煤業(yè)9102作業(yè)面處于9#煤層，作業(yè)面的長度及可推采長度分別為180m和900m，南側(cè)與其相鄰為9101作業(yè)面，東側(cè)則為9104作業(yè)面。煤層的厚度及平均煤厚分別為1.2～2.2m和1.62m，傾角的平均值為3°，煤層有著相對穩(wěn)定的賦存。9102作業(yè)面大約有60～120m的埋深，松散層大約有21.4m的厚度，在掘進(jìn)范圍之內(nèi)，上覆基巖約有40m的厚度。工作面內(nèi)使用的采煤機(jī)為MG750/1860-WD型，牽引控制系統(tǒng)存在多項(xiàng)保護(hù)功能，如過流、過熱、欠壓等，其核心參數(shù)如下：

額定工作電壓：AC380V；

變頻器額定功率：2×132kW；

變頻器輸入電壓：400V；

變頻器頻率：50Hz；

變頻器輸出電壓：0～380V；

牽引速度：0～24.6m/min；

過載能力：150%1min；

變換效率：≥95%。

2 電牽引采煤機(jī)電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理

在采煤機(jī)之中對其運(yùn)行產(chǎn)生直接影響一個部分就是電牽引系統(tǒng)，其主要分為了兩種方式，分別為DSP控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)，如圖1所示為控制信號的發(fā)射途徑。模擬混合模板的作用在于將模擬信號進(jìn)行集成，與主控單元、顯示屏等相互影響來完成信息的及時共享，主控單元會做出相應(yīng)的反應(yīng)，牽引控制單元可以與變頻器、主控單元共同作用來完成數(shù)據(jù)的雙向傳輸，通過對運(yùn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分析來控制采煤機(jī)電的速度[1]。

圖1 采煤機(jī)電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)情況圖

3 電牽引采煤機(jī)電氣系統(tǒng)的故障類型及處理方法

3.1 采煤機(jī)主機(jī)不啟動或啟動不自保

（1）主機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)問題的常見因素。磁力啟動器、先導(dǎo)回路等出現(xiàn)問題；主停按鈕的閉鎖狀態(tài)沒有及時清除；先導(dǎo)回路出現(xiàn)斷點(diǎn)或者先導(dǎo)二極管出現(xiàn)擊穿；控制芯線出現(xiàn)斷開。

詳細(xì)檢查主停按鈕，明確其狀態(tài)是否為閉鎖，如果為閉鎖，則表示需要立即維修；對磁力啟動器進(jìn)行檢查，明確其是否工作是否正常；詳細(xì)檢查先導(dǎo)回路，找出故障，并及時清楚；對二極管的優(yōu)劣進(jìn)行判斷，找出回路之中的斷點(diǎn)，并進(jìn)行處理；判斷主線電纜的芯線是否出現(xiàn)斷開問題，如果有則需要進(jìn)行維修[2]。

處理流程：使用先導(dǎo)試驗(yàn)按鈕來進(jìn)行觀察，如果指示燈正常，則表示先導(dǎo)回路存在問題；如果不亮，則說明故障問題處于順槽開關(guān)，利用萬用電表來對電纜進(jìn)行檢查，如果電壓數(shù)值不是0，則可以將電線與一級管進(jìn)行連接。

（2）主機(jī)啟動無法自保的常見因素。未設(shè)置控制電源、線路出現(xiàn)問題等。

詳細(xì)檢查控制系統(tǒng)，明確電源之中的熔斷器是否處于正常狀態(tài)，對其中的自保回路進(jìn)行詳細(xì)檢查，并確保其連接的正常性。處理流程：首先需要明確電源組是否可以正常工作。然后需要明確控制單元是否出現(xiàn)問題。

電源單元是否受損；將控制器的組件BOC進(jìn)行及時修復(fù)或者更換；根據(jù)相關(guān)圖紙來對先導(dǎo)回路的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行檢查，判斷其連接是否正常。

3.2 搖臂無法正常升降

搖臂不能正常升降，需要及時判斷出控制中心的電源問題。徹底檢查電磁閥，如果該設(shè)備完全無法正常運(yùn)行，則表示為電源故障，如果只有單個或者多個電磁閥無法運(yùn)行，則表示不是電源故障。在消除了這一故障之后，造成該故障的原因主要如下：

（1）電磁閥故障。在明確電磁閥芯受到堵塞之后，需要將其與相關(guān)的電源進(jìn)行連接，對其吸合功能進(jìn)行檢查，如果該功能保持正常，則需要及時排除電磁閥的故障問題，此時就需要對電源進(jìn)行詳細(xì)檢查，判斷其供電狀態(tài)；如果該功能不正常，則說明電磁閥受到破壞。

（2）搖臂升降系統(tǒng)的控制回路無法正常工作。詳細(xì)檢查控制箱和電磁閥，明確是否處于正常狀態(tài)，運(yùn)用萬能表來判斷控制回路的接線是否發(fā)生故障[3]。

（3）液壓系統(tǒng)故障。利用手動操作柄來完成升降調(diào)整，如果無法進(jìn)行升降，則說明液壓體系出現(xiàn)了故障，此時就需要對該系統(tǒng)進(jìn)行徹底的檢查，判斷其故障原因。

3.3 牽送后變頻器不得電

對于這一故障，其主要表現(xiàn)為牽電裝置無法正常的工作，其原因如下：

（1）檢查控制中心的電源線，明確是否接線部位是否出現(xiàn)問題，將該線與空氣開關(guān)的電源線進(jìn)行互換，判斷其吸合功能是否處于正常狀態(tài)。

（2）牽引控制單元無法實(shí)現(xiàn)正常通信。如果控制中心不能將信號及時輸出，則需要詳細(xì)檢查通訊線路。可以利用萬能表或者指示燈觀察來進(jìn)行判斷，對牽電裝置進(jìn)行徹底的檢查，判斷電纜是否出現(xiàn)松動或者受損問題[4]。

（3）變頻器故障。完成上述操作之后，及時清除電源問題，則需要將變頻器進(jìn)行徹底檢查，判斷其是否出現(xiàn)故障。其檢查流程如下：將電源徹底放開、徹底放電、檢查變頻器內(nèi)部的線路、明確熔斷器是否正常、明確二極管及充電電阻是否正常。

3.4 無法牽引或牽引不自保

在完成通電之后，觸動相關(guān)按鈕，但是牽引無法正常進(jìn)行，其故障原因主要包含了以下幾個方面：

（1）牽引控制單元無法正常工作。對該故障進(jìn)行判斷的核心手段就是及時清除控制單元中的連接電纜，并與短接線進(jìn)行連接。如果采煤機(jī)可以正常運(yùn)行，則可以將控制單元的故障加以排除；如果采煤機(jī)無法運(yùn)行，則表示控制單元出現(xiàn)了故障問題，需要將該單元進(jìn)行檢查及更換。

（2）采煤機(jī)之中配置的牽引控制線無法正常運(yùn)行。對其回路進(jìn)行詳細(xì)檢查，并利用萬能表來對電纜實(shí)施檢測，找出故障所在，并進(jìn)行清除。

（3）變頻調(diào)速線路無法正常工作。借助近控的方式來對采煤機(jī)做出正常的牽引，如果無法正常牽引，則將表示該線路出現(xiàn)了故障。如果牽引工作保持正常，則表示該線路沒有出現(xiàn)故障，通過實(shí)施以上這些方案來及時找出故障，并采取針對的處理措施。

3.5 其它常見故障

（1）端頭站無法正常使用。導(dǎo)致該問題發(fā)生的原因在于按鈕無法正常觸動而導(dǎo)致該部位發(fā)生故障，與各個設(shè)備之間無法實(shí)現(xiàn)有效的通訊，進(jìn)而產(chǎn)生一系列的故障。故障解決的方案為將端頭站和通信電纜進(jìn)行更換、將運(yùn)用到的電源回路進(jìn)行檢查。

（2）遙控器失靈。造成該問題的原因主要包含了電池、接收單元、按鈕等出現(xiàn)故障。采取的解決措施為使用新的遙控器、充電或者將接收單元及電池進(jìn)行更換。

（3）顯示屏黑屏。造成該問題的原因主要為顯示屏和電源發(fā)生故障。處理措施主要為對顯示屏進(jìn)行更換、對電源回路進(jìn)行檢查[5]。

（4）正常工作時突然掉電停機(jī)。故障原因主要包含了先導(dǎo)回路存在斷點(diǎn)、瓦斯傳感器動作、保護(hù)停機(jī)等等[1]。采用有效的措施來進(jìn)行判斷，明確其是否對巖石或支架產(chǎn)生了切割，里面是否擁有冷卻水；判斷瓦斯的濃度，如果確定為錯誤動作，則需要對傳感器進(jìn)行重新調(diào)整或者更換；對先導(dǎo)回路和磁力啟動器進(jìn)行詳細(xì)檢查[7]。

4 應(yīng)用實(shí)例

（1）本工作面在運(yùn)用MG750/1860-WD型采煤機(jī)來進(jìn)行作業(yè)時，機(jī)組發(fā)生了間歇性自動啟動牽引問題。究其原因，牽引系統(tǒng)之中的控制回路發(fā)生問題，里面控制線發(fā)生自動上電問題。

全面系統(tǒng)的排查牽引控制系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)牽引電纜的四通接線盒內(nèi)部過于潮濕，常常會造成控制線出現(xiàn)短路問題，導(dǎo)致其中配置的控制線無法維持正常的啟動。如要解決這一故障，就必須將四通接線盒進(jìn)行有效的密封。

（2）本工作面在運(yùn)用MG750/1860-WD型采煤機(jī)來進(jìn)行作業(yè)之時，機(jī)組發(fā)生了間斷性的中斷，移動變電站也會出現(xiàn)跳閘問題。分析其原因：一是供電系統(tǒng)所使用的電纜不具備較高的絕緣值，導(dǎo)致其出現(xiàn)漏電跳閘；二是移動變電站無法持續(xù)穩(wěn)定的輸出電壓。解決措施：對供電系統(tǒng)的絕緣阻值進(jìn)行系統(tǒng)檢測，并及時更換故障電纜；對移動變電站的輸出電壓進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)過一系列處理后，故障消失。

5 結(jié)語

針對本研究所采用的采煤機(jī)常見故障進(jìn)行分析，主要對搖臂升降問題、牽送完成后變頻器無法得電、主機(jī)無法啟動、采煤機(jī)牽引來進(jìn)行詳細(xì)分析，并提出針對性的處理措施，以迅速清除故障，促使設(shè)備的運(yùn)行效率得到顯著提升。