采煤機電氣設(shè)備與電氣控制技術(shù)探究

劉永新

摘? 要：人們生活水平的提高，對資源需求也在逐漸提升。因此，為了提升煤炭資源的質(zhì)量，相關(guān)企業(yè)要重視采煤機創(chuàng)新工作，將電氣設(shè)備與電氣控制技術(shù)應(yīng)用于采煤機中，以便更好的滿足人們對煤炭資源開采的需求。本文就采煤機電氣設(shè)備與電氣控制技術(shù)進(jìn)行研究，保障煤炭企業(yè)能夠真正實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：采煤機;電氣設(shè)備;電氣控制

作為我國的主要能源，煤炭資源與我國社會、經(jīng)濟發(fā)展有著直接關(guān)系。因此，必須要不斷提升煤炭開采工作的質(zhì)量和效率，提高采煤機的自動化和現(xiàn)代化水平，掌握電氣設(shè)備與電氣控制技術(shù)應(yīng)用要點，保證采煤機能夠滿足煤礦資產(chǎn)產(chǎn)量的預(yù)期要求。

1 采煤機電氣設(shè)備與電氣控制技術(shù)應(yīng)用的必要性

煤炭作為重要的戰(zhàn)略性資源，對我國經(jīng)濟發(fā)展造成的影響非常大，現(xiàn)在我國煤炭資源開采過程中非常依賴采煤機，其運行的效率和穩(wěn)定性，對采煤工作開展造成的影響較大，并且采煤機本身有著結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的特點，主要包括：液壓、電氣、機械等獨立系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的控制難度較高，給我國煤礦行業(yè)發(fā)展造成較大影響，以采煤機為例，采煤機運行過程中主要依靠電氣控制系統(tǒng)控制，對煤礦生產(chǎn)工作造成的影響較大，嚴(yán)重的情況下還會降低煤礦的生產(chǎn)效益。因此，研究人員決定將電氣設(shè)備與電氣控制技術(shù)應(yīng)用于采煤機中，最大限度提升采煤機的整體性能，以便更好的滿足各個各業(yè)對煤礦資產(chǎn)的需求。

2 采煤機電氣設(shè)備

2.1 電控箱

由于采煤機運行的環(huán)境具有一定特殊性，必須要加強采煤機電控箱的隔爆功能和防爆功能，保證采煤機始終處于正常運行狀態(tài)。另外，開展采煤機電控箱設(shè)計時，設(shè)計人員設(shè)計成隔爆兼本安型，更好的實現(xiàn)采煤機啟停，運輸機的閉鎖等功能，真正實現(xiàn)左右截割電機的超載控制、牽引機方向控制、左右截割滾筒高度調(diào)整控制等工作，并且，為了減少溫度對采煤機正常運行造成的影響，還設(shè)置了電機過熱保護裝置，一旦電機溫度升到155°，電氣就會自動開啟自動保護系統(tǒng)。除此之外，采煤機還設(shè)置了過零保護，最大程度上降低采煤機運行期間出現(xiàn)故障問題的概率。

電控箱主要由隔爆腔和接線腔組成，接線腔內(nèi)部有供電纜引入的接線口，隔爆腔的內(nèi)部存在安裝電氣元件的位置。除此之外，電控箱的下面還裝有一個控制按鈕座，以此控制采煤機的停止和啟動。同時，采煤機電控箱的集中顯示窗安裝在正面位置，能夠有效顯示左右牽引、停止、啟動等元件，正面蓋板的位置還設(shè)有兩個隔離開關(guān)和停機按鈕兩者可以機械互鎖，一旦出現(xiàn)機械互鎖現(xiàn)象，那么開關(guān)把手就無法搬動，停機按鈕也無法按下，能夠有效提高電控箱的安全性。另外，采煤機電控箱的接線腔位于電控腔后面，打開電控箱前部之后，需要將隔爆腔蓋板挪開才能開展布線操作，電控箱內(nèi)部主要包括：電流互感器、隔離開關(guān)、分線盤等部件，并且所有部件都設(shè)置在電控箱組內(nèi)部，總控制模塊、控制器等組件的共同作用下，采煤機才能實現(xiàn)正常運轉(zhuǎn)。

1.2 電動機

考慮到采煤機運行的環(huán)境中含有大量煤塵和瓦斯，這些物質(zhì)的含量一旦超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)就會致使安全事故出現(xiàn)。因此，設(shè)計人員進(jìn)行電動機設(shè)計時，要保障電動機能夠滿足GB3836.3《爆炸環(huán)境用防爆電氣設(shè)備》標(biāo)準(zhǔn)要求，采煤機必須能夠在特定作業(yè)環(huán)境下與運行。同時，采煤機的作業(yè)條件在一般為海拔1000m以下，環(huán)境溫度低于40°，冷卻水的溫度小于30℃，能夠較好的滿足采煤機連續(xù)作業(yè)的要求。

設(shè)計人員選擇礦用隔爆型三相異步電動機作為采煤機電機，充分考慮到低溫循環(huán)散熱問題，并采用水冷的方式冷卻，解決繞組運行過程中出席那溫度升高等一系列問題，在定子繞組端部設(shè)置溫度繼電器，議案達(dá)到保護繞組溫度的目的。另外，電動機長時間運行之后，會因為摩擦出現(xiàn)溫度升高等一系列問題，采用在軸承室前后注入潤滑油的方式，降低軸承溫度，提升軸承維護工作的水平，降低軸承運行時出現(xiàn)故障的概率。同時，設(shè)計人員還在電動機接線盒的外部設(shè)置外接地裝置，內(nèi)部設(shè)置了內(nèi)接地裝置，提升電動機運行的安全性。

1.3 電磁閥腔

采煤機的制動電磁閥、功控電磁閥和調(diào)速電磁閥設(shè)置在泵箱里的電磁腔內(nèi)。其機能為二位四通、三位四通的Y型礦用隔爆電磁換向閥。電磁閥通過閥座連接塊與液壓傳動箱內(nèi)的油管連接。電磁閥的工作原理是通過采煤機的電控系統(tǒng)發(fā)出的信號，使電磁鐵通電，電磁鐵吸住銜鐵推動閥芯移動，達(dá)到電磁閥換向的目的。當(dāng)軸承消失時，電磁閥芯字彈簧力的作用下維持在中立位置上。采煤機的電磁閥都是直流濕式電磁鐵。采用濕式電磁鐵可減少銜鐵運動的摩擦阻力和溫升，使用電磁閥工作的可靠性提高。調(diào)速電磁閥，用于改變操縱機構(gòu)遙控油缸的進(jìn)油方式，當(dāng)電磁閥在中立位置時，遙控油缸兩端與油池相通，手動操作時不會產(chǎn)生困油現(xiàn)象。

2 電氣控制

2.1 采煤機控制

采煤機啟動和停機，借用動力電纜一根控制芯線，使采煤機上的控制回路與磁力啟動器先導(dǎo)回路相連，組成遠(yuǎn)方控制回路。采煤機主電纜是兩條UCPQ3×50+1×16+3×4，在順槽用二臺磁力啟動器，利用磁力啟動器延時觸點實現(xiàn)兩臺截割電機的分別啟動。在采煤機啟動和停機的控制回路中有四個停機按鈕，一個啟動回路中串進(jìn)了三臺電機溫度保護的熱敏接點，無論哪臺電機溫升超限均可切斷電源，只有溫度恢復(fù)到允許值時，機器方可正常工作。起動回路主電纜控制芯線接1.1×1.18→4S1左指令盒停鈕→5S1右指令盒停鈕→2MB1溫度元件→4MB1熱敏接點→1S1電控箱?！?S2電控箱停鈕→1S3啟動按鈕→1E1終端元件。

2.2 運輸機控制

采煤機上只控制運輸機停機，主要從安全角度考慮，采煤機檢修時運輸機應(yīng)閉鎖?？刂圃砼c采煤機相同。1S4閉鎖按鈕裝在電控箱上。

2.3 使用與維護

使用采煤機前，要熟悉本電氣系統(tǒng)性能和原理，由于長途運輸，機內(nèi)的緊固和插接件可能松動，試車前要緊固各連接部位，以保持良好的接觸。在主電纜和磁力啟動齊接好后，可按以下步驟實驗電氣系統(tǒng)：首先使兩臺GM2250型隔離開關(guān)置于通風(fēng)的位置上，并將互鎖按鈕1S1、1S2解鎖。啟動采煤機，使它位于運行位置。啟動后，通過觀察看集中顯示指示狀態(tài)：有兩個綠色，V2+12V電源顯示;V19采煤機零位顯示;V24黃色，采煤機零位抱閘;V13、V27分別為左、右截割電機欠載。通過以上實驗，說明電控部件正常，可以投入生產(chǎn)運行。在采煤機正常運行時，應(yīng)注意消除腔內(nèi)的潮氣，保持部件可靠接觸。檢修人員開蓋檢修時應(yīng)嚴(yán)格保護防爆面，蓋板扣蓋式密封圈一定要鑲在槽內(nèi)，避免出槽壓壞。

3 總結(jié)

現(xiàn)在我國很多煤炭企業(yè)應(yīng)用的煤炭機都存在穩(wěn)定性較差問題，給煤炭企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展造成較大阻礙，為了實現(xiàn)煤炭企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，在規(guī)定時間內(nèi)完成煤炭企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)，要合理應(yīng)用電氣設(shè)備和電氣控制技術(shù)優(yōu)化采煤機，降低采煤機運行過程中出現(xiàn)故障問題的概率，更好的滿足各個行業(yè)對煤炭資源的需求。

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