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(zhì)環(huán)境的復(fù)雜性，煤礦在煤層中會出現(xiàn)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(dǎo)致其中的電氣部件剪切系統(tǒng)，出現(xiàn)強烈的移位搖晃及松散布線等情況。在惡劣煤礦開采環(huán)境中，剪切系統(tǒng)中電氣部件可靠性會降低，且增加剪切系統(tǒng)失效可能性。對于這種情況，為了使采煤機保持正常運行，應(yīng)采取相應(yīng)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(tǒng)

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(yīng)對電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(tǒng)及組成部件進行分析，其主要是多個電機可以同時驅(qū)動的采煤機。電機橫向分布，電氣控制系統(tǒng)內(nèi)的交流調(diào)速系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)采煤機驅(qū)動牽引。采煤機的構(gòu)成為左右牽引、框架、左右搖臂移交滾筒。其中電氣控制系統(tǒng)構(gòu)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(shè)備，而電控設(shè)備的構(gòu)成系統(tǒng)相對復(fù)雜。其主要構(gòu)成為主控系統(tǒng)、主回路以及交流調(diào)速系統(tǒng)等，其運行的額定電壓為1.14kV。其中主回路為高電壓回路，構(gòu)成為開關(guān)、截割機以及真空式接觸器等電器部件。主控系統(tǒng)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(shù)據(jù)，這種系統(tǒng)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(dǎo)回路的故障

先導(dǎo)回路故障是電氣部件常見的故障之一，若出現(xiàn)先導(dǎo)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(dǎo)回路時，可以按先導(dǎo)試驗鍵觀察先導(dǎo)指示燈是否亮，若指示燈沒有亮則是順槽開關(guān)故障，可以通過萬用電表測定高壓箱接線腔內(nèi)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(guān)是否存在問題。若檢測存在電壓，表示順槽開關(guān)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(nèi)的保險進行檢查，觀察其是否熔斷，還應(yīng)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(diào)高會嚴(yán)重影響著采煤機的使用和安全運行。因此應(yīng)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(nèi)容：

（1）應(yīng)用萬能表檢查“接線腔-防爆分線盒”和“防爆分線盒-電磁閥”內(nèi)的電路，觀察其是否存在斷開現(xiàn)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(tài)，觀察其是否存在失靈現(xiàn)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(xiàn)問題，應(yīng)利用萬能表檢測線路，也可能是控制中心電源的問題，應(yīng)對控制開關(guān)電源進行檢查。

2.3 截割系統(tǒng)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(xiàn)停止情況，且電機無法正常工作。這種情況可能是顯示設(shè)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(yīng)檢查截割系統(tǒng)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(dǎo)回路故障的有效措施

在采煤機中先導(dǎo)回路存在故障時，應(yīng)根據(jù)故障情況進行必要的故障診斷，在故障診斷過程中及時發(fā)現(xiàn)造成故障的原因，若發(fā)生啟動不自保情況，則應(yīng)先檢查控制中心內(nèi)自保點閉合情況，若沒有閉合，則應(yīng)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(xiàn)故障，應(yīng)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(yīng)檢查瓦斯監(jiān)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(yīng)及時更換瓦斯監(jiān)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(xiàn)無法調(diào)高故障過程中，應(yīng)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(yīng)及時檢查控制中心電源，如需必要應(yīng)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(fā)生電路，則應(yīng)及時排除線路短路問題。若檢查造成故障的原因是開關(guān)電源問題，那么就應(yīng)及時更換電源開關(guān)。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(yīng)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(yīng)及時更換已經(jīng)損毀的電磁閥。若造成搖臂不能調(diào)高的原因是控制中心繼電器部分失靈，則應(yīng)及時更換失靈的繼電器。

3.3 處理截割系統(tǒng)故障的有效措施

在采煤機截割系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，應(yīng)先檢查控制回路是否正常運行，其原因在于截割系統(tǒng)中，油泵電機的觸點主要分布于電機程序回路中，因此應(yīng)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(fā)現(xiàn)故障。若檢查后發(fā)現(xiàn)造成故障的原因是油泵電機問題，應(yīng)及時更換油泵電機。若在檢查后發(fā)現(xiàn)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(yīng)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(yè)設(shè)備，工作環(huán)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(tǒng)應(yīng)具備防爆性能，且符合煤礦安全生產(chǎn)要求。電動牽引技術(shù)常用的剪刀造成電氣控制系統(tǒng)存在一定的缺陷。因為電氣控制系統(tǒng)干擾無法及時處理，從而對設(shè)備運行造成一定的影響，一定程度上降低了生產(chǎn)效率，嚴(yán)重可能造成煤礦失控，進而導(dǎo)致人身安全事故及損壞設(shè)備，為了有效防止這種情況的發(fā)生，應(yīng)不斷優(yōu)化及完善采煤機的設(shè)計與開發(fā)，從而有效降低故障發(fā)生的概率，為采煤機系統(tǒng)安全運行提供保障。

5 結(jié)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(yīng)有效提高電氣部件的實用性以及可靠性。近幾年采煤技術(shù)得到了創(chuàng)新及開發(fā)，采煤機電氣部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也逐漸復(fù)雜，因此應(yīng)對電氣部件設(shè)計進行優(yōu)化完善，并掌握電氣部件發(fā)生故障的主要原因，做好相應(yīng)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(yè)發(fā)展奠定重要基礎(chǔ)。