论文部分内容阅读
摘 要：针对职业院校校企结合的需要，通过解决企业生产难题，达到有机融合；该文介绍了职业院校教师，在培训企业职工期间，发现了电动挖掘机主电机频繁烧毁的问题，通过调研、分析、设计、样机制作、实践应用，优化解决了电动挖掘机主电机频繁烧毁的问题的成功案列。并取得一定的社会影响，为校企结合提供了借鉴。
关键词：校企结合 推压系统 提升系统 电流
中图分类号：G31；TH16；TU621 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（c）-0076-02
职业院校的专业教师如何受到企业的欢迎，该类教师不但要有一定的理论知识，同时必须具备较强的实践能力和创新能力，通过产教结合利用企业和学校平台突破企业生产中的一些技术难题，就可提高自信心和能力，得到企业的尊重和依靠，本例为部分专业教师通过与矿山企业接触，发现了电动挖掘机主电机频繁烧毁的问题，通过，产教结合设计使用了一种新的电路，经实践验证效果较好。既解决了生产中的难题，又提高了实践与创新能力。得到了较好的社会效果，以优化电动挖掘机为例，介绍产教结合过程与效果。
1 背景介绍
职业院校服务于企业是职业院校的一个重要职能，2010年8月，笔者应邀去某大型矿山进行在岗电工提高培训，企业提出培训要求为，扩大职工知识面，结合企业实际设备情况，优化标准培训。在培训中，按照专业特点系统进行面上培训，以大面积覆盖为主，在进入具体设备分析时发现矿山电铲主电机经常烧毁，企业采用的解决办法是烧毁了拆下重绕，重新安装。实地调研，情况为，该矿山年产1000万t石灰石，有8台WK-4电动挖掘机，图1为电动挖掘机结构示意图[1-4]，整个机械主要由回转部分、工作部分、行走部分和电气系统四部分组成。具体结构可分为提升系统、推压系统、回转体、卷扬机构、行走履带、电气系统、开头系统、润滑系统等。行走履带完成电动挖掘机到物料之间的行走，推压系统用于在挖掘机挖掘时强力推压铲斗、将铲斗切入工作面，以及铲斗挖满后抽回斗杆，回转体完成电动挖掘机驾驶控制位的方向定位，提升系统用于铲斗的提升和下降。电动挖掘机通过提升、推压和回转体等装置的有效配合完成物料装卸。
在电动挖掘作业中，推压系统和提升系统是运转频率最高的两大系统，这两个系统主电机烧毁情况也最常见。该矿山维修记录显示，提升系统和推压系统主电机一年烧毁多达25次，并在25次记录中同时反映出辅助散热风机的烧毁，企业采用的解决方法欠妥。
2 问题分析和解决方法
经通过分析初步认定，露天矿山采矿、剥离、排土、掘钩、倒装等工作，受到冲击载荷复杂多变，辅助散热风机的烧毁引起散热条件恶化，从而烧毁提升系统和推压系统主电机。经多次设计试验和测试，提出了测量和控制辅助散热风机电流，保护提升系统和推压系统主电机的方法。具体方法是，根据厂家提供的电动挖掘机资料，电流控制采用低压空气开关和热继电器控制保护，散热风机采用380 V、50 Hz三相交流电供电。通过测量，得其功率为2.5 kW，电流为5.25 A，一般情况下过电流需要保护跳闸，而本电路采用5 A过电流继电器对散热风机电流进行检测和控制。设计如图2所示的保护电路，其中：在推压和提升系统散热风机供电电路分别串联三个过电流继电器。另外K3的常开触头电路串接一个蜂鸣器用于报警，K3常闭触头与控制提升系统和推压系统主电机停止按钮串联。设计逻辑关系为：
K1=KA1KA2KA3
K2=KA4KA5KA6
K3=（K1+）（K2+）
按照逻辑关系，画出原理图、接线图、安装图，在实训基地做出样机。
3 使用效果
样机电路板安装后，用于电动挖掘机实际工程操作。通过近10个月的运行，统计结果电动挖掘机辅助风机电机烧毁13次，提升系统主电机只烧毁1次，推压系统主电机没有烧毁，远远好于之前没有安装设计样机电路板的电动挖掘机运行效果。这说明通过测试和控制辅助风机电机电流，可以对电动挖掘机提升系统和推压系统主电机进行有效保护。
4 结论
通过产教结合，针对WK-4型电动挖掘机提升系统和推压系统主电机易烧毁的问题，提出了通过测量控制辅助散热风机电流，保护提升系统和推压系统主电机的方法。通过设计试验样机、样机测试、实地试验，表明了所提方法的有效性及其推广使用价值。采用该方法设计的样机全部采用通用电气器件，价格低廉。并且由于采用接触式控制，因而适宜工矿企业电工掌握，安装操作简单，便于推广。这种通过企业的实际平台完成了理论与实践的同意，提高了专业教师分析和解决问题的能力，为社会创造了财富，有机的完成了学校和企业之间的产教结合。
参考文献
[1] 杜德军.4 m电动挖掘机维修方案及维修技术研究与应用[D].西安建筑科技大学，2010.
[2] 范波，杜德军，苏赵勇，等.露天矿开采及矿物处理[Z].中铝山东分公司，2005（5）：184.
[3] 齐凯，韩维国.大型矿用挖掘机-电铲概述[J].北京：矿山机械，2008（1）：5-8.
[4] WK-4型电铲电气使用说明书[Z].沈阳：沈阳重型机械厂，2006.
[5] 戴琨，周平，向波.电动挖掘机提升和推压系统主电机保护方法[J].机械设计与制造，2012（4）：147-148.
[6] Kun Dai，Bo Xiang，Yali Xue.Research on the Primary Motor Protection of Wk-4 Electric shovel [C]//2012 IEEE International Conference on Cyber Technology in Automation，Control， and Intelligent Systems （CYBER）.867-869.
[7] 杨国永，谷侃锋，沙清泉.一种新型电动挖掘机整体设计[J].机械设计与制造，2012（11）：61-63.
关键词：校企结合 推压系统 提升系统 电流
中图分类号：G31；TH16；TU621 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（c）-0076-02
职业院校的专业教师如何受到企业的欢迎，该类教师不但要有一定的理论知识，同时必须具备较强的实践能力和创新能力，通过产教结合利用企业和学校平台突破企业生产中的一些技术难题，就可提高自信心和能力，得到企业的尊重和依靠，本例为部分专业教师通过与矿山企业接触，发现了电动挖掘机主电机频繁烧毁的问题，通过，产教结合设计使用了一种新的电路，经实践验证效果较好。既解决了生产中的难题，又提高了实践与创新能力。得到了较好的社会效果，以优化电动挖掘机为例，介绍产教结合过程与效果。
1 背景介绍
职业院校服务于企业是职业院校的一个重要职能，2010年8月，笔者应邀去某大型矿山进行在岗电工提高培训，企业提出培训要求为，扩大职工知识面，结合企业实际设备情况，优化标准培训。在培训中，按照专业特点系统进行面上培训，以大面积覆盖为主，在进入具体设备分析时发现矿山电铲主电机经常烧毁，企业采用的解决办法是烧毁了拆下重绕，重新安装。实地调研，情况为，该矿山年产1000万t石灰石，有8台WK-4电动挖掘机，图1为电动挖掘机结构示意图[1-4]，整个机械主要由回转部分、工作部分、行走部分和电气系统四部分组成。具体结构可分为提升系统、推压系统、回转体、卷扬机构、行走履带、电气系统、开头系统、润滑系统等。行走履带完成电动挖掘机到物料之间的行走，推压系统用于在挖掘机挖掘时强力推压铲斗、将铲斗切入工作面，以及铲斗挖满后抽回斗杆，回转体完成电动挖掘机驾驶控制位的方向定位，提升系统用于铲斗的提升和下降。电动挖掘机通过提升、推压和回转体等装置的有效配合完成物料装卸。
在电动挖掘作业中，推压系统和提升系统是运转频率最高的两大系统，这两个系统主电机烧毁情况也最常见。该矿山维修记录显示，提升系统和推压系统主电机一年烧毁多达25次，并在25次记录中同时反映出辅助散热风机的烧毁，企业采用的解决方法欠妥。
2 问题分析和解决方法
经通过分析初步认定，露天矿山采矿、剥离、排土、掘钩、倒装等工作，受到冲击载荷复杂多变，辅助散热风机的烧毁引起散热条件恶化，从而烧毁提升系统和推压系统主电机。经多次设计试验和测试，提出了测量和控制辅助散热风机电流，保护提升系统和推压系统主电机的方法。具体方法是，根据厂家提供的电动挖掘机资料，电流控制采用低压空气开关和热继电器控制保护，散热风机采用380 V、50 Hz三相交流电供电。通过测量，得其功率为2.5 kW，电流为5.25 A，一般情况下过电流需要保护跳闸，而本电路采用5 A过电流继电器对散热风机电流进行检测和控制。设计如图2所示的保护电路，其中：在推压和提升系统散热风机供电电路分别串联三个过电流继电器。另外K3的常开触头电路串接一个蜂鸣器用于报警，K3常闭触头与控制提升系统和推压系统主电机停止按钮串联。设计逻辑关系为：
K1=KA1KA2KA3
K2=KA4KA5KA6
K3=（K1+）（K2+）
按照逻辑关系，画出原理图、接线图、安装图，在实训基地做出样机。
3 使用效果
样机电路板安装后，用于电动挖掘机实际工程操作。通过近10个月的运行，统计结果电动挖掘机辅助风机电机烧毁13次，提升系统主电机只烧毁1次，推压系统主电机没有烧毁，远远好于之前没有安装设计样机电路板的电动挖掘机运行效果。这说明通过测试和控制辅助风机电机电流，可以对电动挖掘机提升系统和推压系统主电机进行有效保护。
4 结论
通过产教结合，针对WK-4型电动挖掘机提升系统和推压系统主电机易烧毁的问题，提出了通过测量控制辅助散热风机电流，保护提升系统和推压系统主电机的方法。通过设计试验样机、样机测试、实地试验，表明了所提方法的有效性及其推广使用价值。采用该方法设计的样机全部采用通用电气器件，价格低廉。并且由于采用接触式控制，因而适宜工矿企业电工掌握，安装操作简单，便于推广。这种通过企业的实际平台完成了理论与实践的同意，提高了专业教师分析和解决问题的能力，为社会创造了财富，有机的完成了学校和企业之间的产教结合。
参考文献
[1] 杜德军.4 m电动挖掘机维修方案及维修技术研究与应用[D].西安建筑科技大学，2010.
[2] 范波，杜德军，苏赵勇，等.露天矿开采及矿物处理[Z].中铝山东分公司，2005（5）：184.
[3] 齐凯，韩维国.大型矿用挖掘机-电铲概述[J].北京：矿山机械，2008（1）：5-8.
[4] WK-4型电铲电气使用说明书[Z].沈阳：沈阳重型机械厂，2006.
[5] 戴琨，周平，向波.电动挖掘机提升和推压系统主电机保护方法[J].机械设计与制造，2012（4）：147-148.
[6] Kun Dai，Bo Xiang，Yali Xue.Research on the Primary Motor Protection of Wk-4 Electric shovel [C]//2012 IEEE International Conference on Cyber Technology in Automation，Control， and Intelligent Systems （CYBER）.867-869.
[7] 杨国永，谷侃锋，沙清泉.一种新型电动挖掘机整体设计[J].机械设计与制造，2012（11）：61-63.