翻車機(jī)系統(tǒng)常見電氣故障排查與搶修

張 彬

（神華黃驊港務(wù)公司，河北　滄州　061113）

·維護(hù)與修理·

翻車機(jī)系統(tǒng)常見電氣故障排查與搶修

張 彬

（神華黃驊港務(wù)公司，河北滄州061113）

介紹了翻車機(jī)及電氣控制系統(tǒng)，對(duì)翻車機(jī)系統(tǒng)常見的電氣故障進(jìn)行了排查與搶修分析，提出了建議。

翻車機(jī)；電氣故障；排查；搶修

一、翻車機(jī)及電氣控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

翻車機(jī)是一種大型的機(jī)、電、液一體化專業(yè)設(shè)備，利用傾翻車廂的方法由車廂頂部將所載散貨一次卸出的快速卸車機(jī)械，廣泛應(yīng)用于港口、礦山、電站、鋼鐵等領(lǐng)域。翻車機(jī)作為港口裝卸整個(gè)系統(tǒng)的入口，其穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于企業(yè)的裝卸效率和經(jīng)濟(jì)效益都起著至關(guān)重要的作用。

黃驊港投產(chǎn)應(yīng)用的貫通式雙車卸車系統(tǒng)主要由翻車機(jī)主體、定位車、推車機(jī)、夾輪器、漏斗給料設(shè)備、控制設(shè)備和其他輔助設(shè)備組成。以二期擴(kuò)能翻車機(jī)為例，翻車機(jī)控制系統(tǒng)采用美國AB公司的ControlLogix可編程控制器作為主控單元，基于RSLogix5000編程軟件設(shè)計(jì)梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)不同車型翻車作業(yè)工藝的自動(dòng)化功能。

二、常見電氣故障排查與搶修

1.接近開關(guān)故障

翻車機(jī)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行到位檢測(cè)是靠接近開關(guān)來完成的。翻車機(jī)系統(tǒng)中接近開關(guān)出現(xiàn)誤信號(hào)時(shí)會(huì)因電氣連鎖保護(hù)導(dǎo)致自動(dòng)控制停止運(yùn)行。現(xiàn)場(chǎng)常見的開關(guān)型號(hào)及工作參數(shù)如表1所示。

（1）故障原因分析

接近開關(guān)自身失效是最常見的故障原因。開關(guān)檢測(cè)距離不足或被煤塊遮擋導(dǎo)致檢測(cè)信號(hào)丟失。翻車作業(yè)過程中因磨損、煤塊砸擊等原因會(huì)造成開關(guān)到第一級(jí)接線箱的線路出現(xiàn)斷路。相應(yīng)PLC輸入模塊、信號(hào)線或隔離放大器損壞也會(huì)造成接近開關(guān)信號(hào)異常。

表1　常見接近開關(guān)型號(hào)及工作參數(shù)

（2）搶修解決方案

①到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)位置，觀察有無煤塊卡在開關(guān)和接近鐵之間，如有需進(jìn)行清理。

②使用驗(yàn)電筆或者扳手接近開關(guān)，判斷信號(hào)是否正常，如正常則調(diào)整接近鐵與開關(guān)之間的距離；反之，則對(duì)開關(guān)進(jìn)行拆卸處理。

③由于開關(guān)回路中有隔離放大器，不能將開關(guān)接線直接短接判斷信號(hào)是否正常。使用萬用表打到直流電壓檔，對(duì)于兩線式接近開關(guān)，可以使用萬用表直接檢測(cè)其兩端接線，對(duì)于三線式接近開關(guān)，要使用萬用表對(duì)其“+，-”兩處接線進(jìn)行檢測(cè)。觀察表屏數(shù)值變化，如顯示開關(guān)工作直流電壓值，則表明開關(guān)接線正常，直接更換新開關(guān)；如不顯示相應(yīng)電壓值則表明開關(guān)接線存在斷路。

④打開第一級(jí)接線箱，根據(jù)電氣圖紙識(shí)別開關(guān)相應(yīng)火線和零線線號(hào)，然后使用萬用表打到直流電壓檔位，檢測(cè)兩處接線的電壓值，如顯示開關(guān)工作直流電壓值，則表明開關(guān)到第一級(jí)接線箱的線路存在斷路，需更換電纜；如不顯示相應(yīng)電壓值，則初步判斷第一級(jí)到下一級(jí)接線箱之間存在線路斷路。排查線路斷路故障以此類推。

⑤在排查線路斷路故障時(shí)，需視情進(jìn)一步判斷究竟是火線還是零線存在斷路。使用萬用表打到直流電壓檔位，紅表筆接火線，黑表筆接地，觀察表屏數(shù)值變化，如顯示開關(guān)工作直流電壓數(shù)值，則表明火線正常，零線斷路；反之則表明火線斷路。

⑥判斷兩根線回路中是否存在斷路，可將兩根線一頭短接，在另一頭使用萬用表打到歐姆檔同時(shí)接其兩端，如發(fā)出報(bào)警且表屏阻值接近零時(shí)，則表明線路不存在斷路；如表屏顯示阻值無窮大，則表明線路存在斷路。

⑦電氣室查看相應(yīng)PLC輸入模塊和隔離放大器信號(hào)是否正常，通常情況下可用其他正常工作的電氣元器件依次進(jìn)行替代安裝測(cè)試，自身失效的電氣元器件直接更換。

2.光電開關(guān)故障

翻車機(jī)系統(tǒng)中的光電開關(guān)主要有兩種類型：漫反射式光電開關(guān)和對(duì)射式光電開關(guān)。漫反射式光電開關(guān)工作原理：利用被檢測(cè)物體對(duì)紅外光束的遮光反射來檢測(cè)物體的有無，對(duì)所有能反射光線的物體均可檢測(cè)。對(duì)射式光電開關(guān)工作原理：一端發(fā)射光（紅外光或可見光）信號(hào)，一端接收光信號(hào)，接收裝置感應(yīng)到光信號(hào)遮擋時(shí)，通過內(nèi)部的光電耦合器觸發(fā)晶體管輸出，常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，當(dāng)接收到光信號(hào)時(shí)輸出不變。光電開關(guān)發(fā)生信號(hào)丟失故障時(shí)翻車機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)控制會(huì)因電氣連鎖保護(hù)停止運(yùn)行。

漫反射式光電開關(guān)紅外光信號(hào)被車皮遮光反射，對(duì)射式光電開關(guān)光信號(hào)被車皮遮擋。煤塵覆蓋在對(duì)射式光電開關(guān)鏡頭表面或發(fā)射端與接收端鏡頭未對(duì)準(zhǔn)，影響光信號(hào)的發(fā)射或接收。對(duì)射式光電開關(guān)發(fā)射端或接收端電氣回路存在斷路故障導(dǎo)致信號(hào)異常。相應(yīng)PLC輸入模塊或信號(hào)線損壞。

（2）搶修解決方案

①現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)重車是否出現(xiàn)溜車，如是則利用定位牽引設(shè)備對(duì)重車進(jìn)行重新定位直至信號(hào)恢復(fù)正常。

②重車未發(fā)生溜車，及時(shí)擦拭光電開關(guān)鏡頭表面直至信號(hào)恢復(fù)正常。

③可見光的對(duì)射式光電開關(guān)發(fā)射端和接收端鏡頭未對(duì)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)一人持白色底板在接收端附近觀察可見光斑移動(dòng)情況，另一人使用專用內(nèi)六角扳手上、下、左、右微調(diào)發(fā)射端鏡頭位置直至接收端接收到光信號(hào)后變亮。

④對(duì)射式光電開關(guān)發(fā)射端或接收端不能正常工作，表明相應(yīng)電氣回路中存在斷路故障，可參照接近開關(guān)電氣回路排查方法進(jìn)行解決。

⑤電氣室查看相應(yīng)PLC輸入模塊和信號(hào)線是否正常，如不正常則更換端子口或信號(hào)線。

I.From the perspective of the development of capitalism,there is a long history of protectionism in European countries

3.振動(dòng)給料電機(jī)變頻器故障

偉肯公司NXS型號(hào)變頻器的供電電壓為208-690VAC，每個(gè)變頻器驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)振動(dòng)給料電機(jī)。變頻器控制電路檢測(cè)到故障時(shí)，變頻器會(huì)停止且屏幕上顯示帶有符號(hào)F和序號(hào)的故障名，復(fù)位故障可用控制面板上的復(fù)位鍵或通過I/O端口。變頻器出現(xiàn)F01、F03和F11故障時(shí)，復(fù)位鍵復(fù)位后仍會(huì)出現(xiàn)。

（1）故障原因分析

電機(jī)過載、電機(jī)相間短路或電纜短路會(huì)導(dǎo)致F01過流故障。電機(jī)或電纜接地會(huì)導(dǎo)致F03接地故障。電機(jī)缺相會(huì)導(dǎo)致F11輸出相監(jiān)測(cè)故障。

（2）搶修解決方案

①依次斷開1、2號(hào)電機(jī)斷路器，然后強(qiáng)制變頻器“開始”中間繼電器，判斷哪臺(tái)電機(jī)出現(xiàn)故障。某給料電機(jī)變頻器控制界面如圖1所示。

圖1　給料電機(jī)變頻器電氣控制示意圖

②現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)漏斗是否堵料，是否有異物卡滯在給料器內(nèi)，如有需進(jìn)行清理。

③打開電機(jī)接線盒，電機(jī)接線為“Y”形連接，查看接線柱是否有松動(dòng)造成缺相，如有需緊固連接。

④斷開電機(jī)連片，使用搖表分別接電機(jī)外殼和其中某相繞組的接線柱，手搖搖表（120r/min）待表盤數(shù)值穩(wěn)定后觀察，測(cè)得絕緣阻值低于0.5MΩ時(shí)表明某相繞組絕緣變差或接地，需更換電機(jī)。

⑤使用搖表分別接電機(jī)其中兩相繞組的接線柱，測(cè)得絕緣阻值低于0.5MΩ時(shí)表明電機(jī)某兩相繞組相間短路需更換電機(jī)。

⑥使用萬用表打到歐姆檔分別測(cè)電機(jī)三相繞組的阻值，若測(cè)得的阻值無窮大則該相斷相，需更換電機(jī)。

⑦電機(jī)若正常，則排查電纜是否因絕緣老化造成短路或接地。斷開電機(jī)斷路器，使用萬用表打到歐姆檔分別接其中任意兩相電纜，如表屏阻值接近零時(shí)則表明電纜間短路；使用萬用表黑表筆接地線，紅表筆分別接各相線，如表屏阻值接近零時(shí)則表明某電纜接地。

4.液壓系統(tǒng)電氣故障

翻車機(jī)系統(tǒng)中的夾輪器、壓靠裝置、定位車及推車機(jī)的大臂等機(jī)構(gòu)的動(dòng)作均是通過液壓系統(tǒng)來完成，其電氣部分出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)動(dòng)作無法執(zhí)行。

（1）故障原因分析

液壓站主泵或循環(huán)泵的電機(jī)內(nèi)部損壞不能正常工作。主泵或循環(huán)泵電機(jī)斷路器（MCB）跳閘，電機(jī)某相接地、缺相或內(nèi)部相間短路，電機(jī)電纜接地或短路。液壓電磁閥不動(dòng)作，產(chǎn)生此類故障的原因是相PLC輸出模塊損壞，中間繼電器損壞，電磁閥電氣接頭損壞或松動(dòng)，電磁閥線圈損壞等。

（2）搶修解決方案

①液壓站主泵和循環(huán)泵電機(jī)斷路器無跳閘的情況下，到電氣室查看相應(yīng)PLC輸出模塊信號(hào)是否正常，中間繼電器是否動(dòng)作，如不正?；虿粍?dòng)作則需進(jìn)行更換。上述情況都正常時(shí)，手動(dòng)或就地發(fā)出動(dòng)作命令，電機(jī)如果不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，則表明電機(jī)內(nèi)部損壞需更換新電機(jī)。

②主泵或循環(huán)泵電機(jī)斷路器出現(xiàn)跳閘故障，到電氣室手動(dòng)合閘一次并赴現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)運(yùn)行，如再次出現(xiàn)跳閘故障，則表明電機(jī)或電纜有故障，可參照振動(dòng)給料電機(jī)或電纜故障排查方法進(jìn)行解決。

③主泵和循環(huán)泵電機(jī)斷正常運(yùn)轉(zhuǎn)，PLC梯形圖中有電磁閥輸出命令，電氣室查看相應(yīng)PLC輸出模塊信號(hào)是否正常，中間繼電器是否動(dòng)作，如不正?；虿粍?dòng)作則需進(jìn)行更換。上述情況都正常時(shí)，使用電磁筆接近電磁閥線圈外部，如表筆不顯色，表明電磁閥線圈未得電，需進(jìn)一步排查電磁閥線圈和電氣接頭故障。使用萬用表測(cè)量電磁閥線圈電阻，阻值約為20Ω時(shí)表明線圈正常，電磁閥電氣接頭松動(dòng)或損壞需加固或更換。電磁閥線圈阻值不正常表明線圈損壞，需更換新電磁閥。

三、結(jié)語

第一，結(jié)合PLC梯形圖程序，能夠準(zhǔn)確識(shí)別出電氣連鎖保護(hù)和輸出條件不滿足的電氣故障。

第二，排查翻車機(jī)系統(tǒng)電氣故障時(shí)，要正確使用萬用表、搖表、驗(yàn)電筆和電磁筆等工具。

第三，故障搶修時(shí)如需進(jìn)行斷電操作，斷電后需掛警示牌，搶修前要進(jìn)行核實(shí)并驗(yàn)電，防止發(fā)生觸電事故。

第四，現(xiàn)場(chǎng)接線箱要進(jìn)行密封，電纜要穿管約束并固定，接近開關(guān)或光電開關(guān)周圍可加裝防護(hù)裝置以避免煤塊砸擊和沖擊偏動(dòng)。

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1671-0711（2015）12-0069-03

（2015-11-24）