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摘要:针对电牵引采煤机在日常生产中较常见的故障,结合自身分析和排除故障的经验与方法,对各类电气故障进行分析与总结。
关键词:采煤机 电气 故障 分析
中图分类号:TD421.6
目前,电牵引采煤机在煤矿中大量使用,是煤矿生产的主力设备,是影响煤矿产能效益的主要因素,其可靠、稳定的运行是生产顺利进行的重要保证。而采煤机如因故障停机,则将造成整个煤矿生产系统的瘫痪。电气系统可以对采煤机进行电控、遥控,使采煤机向左或向右移动,牵引滚筒升、降。但是在实际生产过程中,经常出现一些故障,给安全生产带来一定的影响。采煤机电气控制系统较为复杂。为正确快捷地查找故障原因,现就电控系统使用中常见故障加以分析。
导致采煤机发生故障的原因的较多,有来自于外因的影响,如人为操作不当等,也有设备自身因素的影响,先介绍一下采煤机故障的一般判断方法:
(1 )望,即看。要仔细观察采煤机各运动零部件的运动关系是否正常,看有无阻碍运动零部件和机器运动的障碍物;观察电气设备组成部分的外形变化,看紧固件是否松动,绝缘是否炭化发黑;观察各检测仪表的指示值或指示装置所呈现的状态是否正常。同时还要查看资料,包括运行日志、检查记录及相关图纸资料等。
(2 )闻,包括听和嗅两方面。一听当班司机介绍发生故障前后的运行状态、故障征兆等,询问司机对故障原因的分析和处理意见;二听设备运行时的声音变化,如电动机缺相运行时发出“嗡嗡”声动机轴承损坏时发出“沙沙”声等。嗅就是闻电气设备运行时发出来的气味,如电气设备因短路过载等故障导致温升超限时,会出现刺鼻的焦糊味。
(3 )问,意同于“敲帮问顶”的“问”,即用触摸或较直接的方式来判断。如通过触摸电气设备外壳温度来初步判断低级绝缘设备或一般设备的运行状况是否正常,也可用手摸液压系统有无泄漏来判断液压系统的工况。
(4 )测,即测量、测试。通过常用测量仪器仪表测试电气设备的各种运行参数和绝缘电阻、冷却水压力及温度等。
对采煤机在日常生产中较常出现的问题概括分析如下:
1.采煤机不能启动。故障原因分析如下:
(1)采煤机负荷线、控制芯线断裂(2)顺槽开关磁力启动器故障,(3)隔离开关未合闸,(4)终端二极管损坏,(5)采煤机内部控制线断开。处理方法:(1)更换电缆或修复控制芯线(2)更换或修复磁力启动器开关,(3)将隔离开关合闸,(4)更换终端二极管t(5)检查内部控制线的接线。
2.采煤机没有牵引力,故障原因分析如下:
检查整个控制系统。(1) 重新送电,复位,看是否能启动。(2) 检查端头操作站是否有故障显示。如有故障,打开急停旋钮,重新启车,如牵引则重新根据故障记录查明原因。(3)检查主控器电源口24 V 是否有电,如没有电检查主控器上级电源控制变压器(可能由于震动原因引起控制变压器接触不良等现象);如有电,则检查变频系统是否出现故障。
3.截割电机过电流,故障原因分析如下:
查看操作站显示:“左截割电机过电流”。产生此故障的原因是:(1)电机负载过重,造成电流超过电机的额定电流的1.5倍 ;(2) 电机本身存在故障;(3)主回路、控制回路及主控制系统有故障。(4)处理办法:先将采煤机移动,使截割滚筒离开煤壁,保证其滚筒在没有负载的情况下启动。拆下电控箱前盖板检查截割电机的接触器触点,看其动作是否到位完好。
4.牵引时采煤机急停,故障原因分析如下:
如果送电、复位正常,只在开牵引时出现故障,应重点检查主控系统和变频调速系统。查询编程站的故障信息显示:主驱动故障、变频器第三相有故障。造成故障的原因是:(1)牵引电机负载过重;(2)IGBT模块有故障。(3)处理办法:先检查溜板上是否存在异物阻碍采煤机的移动。检查系统压力,没有查到故障。拆电控箱盖板、检测电磁阀电压。静态检查IGBT模块,都未发现明显异常。在这种情况下,可以进行人工松闸试验。将采煤机的牵引抱闸,暂时人为松开(正常时,采煤机送电复位后闸松开),开车故障消失。此故障是由于相关闸的电磁阀工作不到位,液压闸在采煤机复位后未完全松开,造成牵引时负载过重而保护。
5.端头站控制失灵,故障原因分析如下:
可能造成故障的原因为:(1)按扭接触不良,(2)端头站控制信号发不出去。处理方法:
(1)检查修复按钮;(2)检查端头站插座接触是否良好(3)检查本安电源12V是否正常(4)更换端头站。
6.摇臂升降不动作,故障原因分析如下:
故障原因可能为:(1)端头站按钮不灵,(2)电磁线卡阻不动作;(3)供流回路不畅。处理方法(1)检查端头站按钮动作是否可靠(2)更换电磁线(3)检查供流同路。
7.变频器送不上电,故障原因分析如下:
故障原因可能为:(1)变压器输出电压异常,(2)快速熔断器熔断;(3)变频器本身故障(4)变压器输出电源断路。处理方法(1)检查变压器输出电压。(2)检查更换快速熔断器。(3)更换变频器(4)检查变频器输入电压。
8.牵引不能换向,故障原因分析如下:
故障原因可能为:(1)系统内部控制电缆损坏,(2)控制中心无输出,(3)变频器故障。处理方法:(1)检查控制系统电缆有无断路,更换或接好(2)检查主机有无输出指示,更换主机(3)更换变频器。
9.变频器过温故障,故障原因分析如下:
故障原因可能为:变频器长时间工作,冷却水量不足。处理方法:检查冷却水通道。保证水路畅通。
10.变频器电机或电缆短路故障,故障原因分析如下:
故障原因可能为:(1)牵引电机短路;(2)牵引电机负荷线短路;(3)变频器逆变器损坏。处理方法:(1)检查牵引电机是否短路,更换电机;(2)检查电机负荷线是否短路,更换负荷线;(3)更换变频器。
11.变频器输入电源缺相,故障原因分析如下:
故障原因可能为:(1)主电路缺相(2)快速熔断器熔断;(3)变频器整流桥损坏。处理方法:(1)检查供电电源是否缺相;(2)检杏快速熔断器是否断路,更换快速熔断器(3)更换变频器。
12. 变频器输出连地,故障原因分析如下:
故障原因可能为:(1)电网电压不平衡(2)电机或电缆绝缘数值低或连地,(3)变频器IGBT损坏。处理方法:(1)检查测量电网三相电压是否平衡;(2)检查电机或电缆的对地阻值,更换电机或电缆。(3)更换变频器。
13.一般断路故障,故障原因分析如下:
断路现象在井下经常出现, 电路断路产生的,原因主要有:设备长期震动导致的接插座松动,接点、触头氧化,线路及零部件内部断路;设备作业现场干扰信号大,屏蔽效果差;零部件老化、损坏。
结语: 采煤机是煤矿生产中非常关键的设备,是一个集机械、电子电气、液压传动系统于一体的复杂系统。因工作环境复杂恶劣,载荷变化很大,一些关键部位在正常工作中很容易发生过载,出现异常,在轻度损伤情况下,工作人员不易发现,等故障发展到严重不能工作时才有觉察,造成很大的人力、财力浪费,因此,通过本文的论述,希望对采煤机故障的诊断能起到帮助作用。
参考文献:
[1] 任兴权. 电力拖动基础[M]. 北京:冶金工业出版社,1980.
[2] 陈伯时. 电力拖动自动控制系统[M]. 北京:机械工业出版社,1992.
[3]张次衡8 直流系统接地检测装置电容影响的探讨[M]8 河北电力技术出版社,1995.
[4] 张崇巍,李汉强.运动控制系统[M].武汉:武汉理工大学出社,2002.159-170
关键词:采煤机 电气 故障 分析
中图分类号:TD421.6
目前,电牵引采煤机在煤矿中大量使用,是煤矿生产的主力设备,是影响煤矿产能效益的主要因素,其可靠、稳定的运行是生产顺利进行的重要保证。而采煤机如因故障停机,则将造成整个煤矿生产系统的瘫痪。电气系统可以对采煤机进行电控、遥控,使采煤机向左或向右移动,牵引滚筒升、降。但是在实际生产过程中,经常出现一些故障,给安全生产带来一定的影响。采煤机电气控制系统较为复杂。为正确快捷地查找故障原因,现就电控系统使用中常见故障加以分析。
导致采煤机发生故障的原因的较多,有来自于外因的影响,如人为操作不当等,也有设备自身因素的影响,先介绍一下采煤机故障的一般判断方法:
(1 )望,即看。要仔细观察采煤机各运动零部件的运动关系是否正常,看有无阻碍运动零部件和机器运动的障碍物;观察电气设备组成部分的外形变化,看紧固件是否松动,绝缘是否炭化发黑;观察各检测仪表的指示值或指示装置所呈现的状态是否正常。同时还要查看资料,包括运行日志、检查记录及相关图纸资料等。
(2 )闻,包括听和嗅两方面。一听当班司机介绍发生故障前后的运行状态、故障征兆等,询问司机对故障原因的分析和处理意见;二听设备运行时的声音变化,如电动机缺相运行时发出“嗡嗡”声动机轴承损坏时发出“沙沙”声等。嗅就是闻电气设备运行时发出来的气味,如电气设备因短路过载等故障导致温升超限时,会出现刺鼻的焦糊味。
(3 )问,意同于“敲帮问顶”的“问”,即用触摸或较直接的方式来判断。如通过触摸电气设备外壳温度来初步判断低级绝缘设备或一般设备的运行状况是否正常,也可用手摸液压系统有无泄漏来判断液压系统的工况。
(4 )测,即测量、测试。通过常用测量仪器仪表测试电气设备的各种运行参数和绝缘电阻、冷却水压力及温度等。
对采煤机在日常生产中较常出现的问题概括分析如下:
1.采煤机不能启动。故障原因分析如下:
(1)采煤机负荷线、控制芯线断裂(2)顺槽开关磁力启动器故障,(3)隔离开关未合闸,(4)终端二极管损坏,(5)采煤机内部控制线断开。处理方法:(1)更换电缆或修复控制芯线(2)更换或修复磁力启动器开关,(3)将隔离开关合闸,(4)更换终端二极管t(5)检查内部控制线的接线。
2.采煤机没有牵引力,故障原因分析如下:
检查整个控制系统。(1) 重新送电,复位,看是否能启动。(2) 检查端头操作站是否有故障显示。如有故障,打开急停旋钮,重新启车,如牵引则重新根据故障记录查明原因。(3)检查主控器电源口24 V 是否有电,如没有电检查主控器上级电源控制变压器(可能由于震动原因引起控制变压器接触不良等现象);如有电,则检查变频系统是否出现故障。
3.截割电机过电流,故障原因分析如下:
查看操作站显示:“左截割电机过电流”。产生此故障的原因是:(1)电机负载过重,造成电流超过电机的额定电流的1.5倍 ;(2) 电机本身存在故障;(3)主回路、控制回路及主控制系统有故障。(4)处理办法:先将采煤机移动,使截割滚筒离开煤壁,保证其滚筒在没有负载的情况下启动。拆下电控箱前盖板检查截割电机的接触器触点,看其动作是否到位完好。
4.牵引时采煤机急停,故障原因分析如下:
如果送电、复位正常,只在开牵引时出现故障,应重点检查主控系统和变频调速系统。查询编程站的故障信息显示:主驱动故障、变频器第三相有故障。造成故障的原因是:(1)牵引电机负载过重;(2)IGBT模块有故障。(3)处理办法:先检查溜板上是否存在异物阻碍采煤机的移动。检查系统压力,没有查到故障。拆电控箱盖板、检测电磁阀电压。静态检查IGBT模块,都未发现明显异常。在这种情况下,可以进行人工松闸试验。将采煤机的牵引抱闸,暂时人为松开(正常时,采煤机送电复位后闸松开),开车故障消失。此故障是由于相关闸的电磁阀工作不到位,液压闸在采煤机复位后未完全松开,造成牵引时负载过重而保护。
5.端头站控制失灵,故障原因分析如下:
可能造成故障的原因为:(1)按扭接触不良,(2)端头站控制信号发不出去。处理方法:
(1)检查修复按钮;(2)检查端头站插座接触是否良好(3)检查本安电源12V是否正常(4)更换端头站。
6.摇臂升降不动作,故障原因分析如下:
故障原因可能为:(1)端头站按钮不灵,(2)电磁线卡阻不动作;(3)供流回路不畅。处理方法(1)检查端头站按钮动作是否可靠(2)更换电磁线(3)检查供流同路。
7.变频器送不上电,故障原因分析如下:
故障原因可能为:(1)变压器输出电压异常,(2)快速熔断器熔断;(3)变频器本身故障(4)变压器输出电源断路。处理方法(1)检查变压器输出电压。(2)检查更换快速熔断器。(3)更换变频器(4)检查变频器输入电压。
8.牵引不能换向,故障原因分析如下:
故障原因可能为:(1)系统内部控制电缆损坏,(2)控制中心无输出,(3)变频器故障。处理方法:(1)检查控制系统电缆有无断路,更换或接好(2)检查主机有无输出指示,更换主机(3)更换变频器。
9.变频器过温故障,故障原因分析如下:
故障原因可能为:变频器长时间工作,冷却水量不足。处理方法:检查冷却水通道。保证水路畅通。
10.变频器电机或电缆短路故障,故障原因分析如下:
故障原因可能为:(1)牵引电机短路;(2)牵引电机负荷线短路;(3)变频器逆变器损坏。处理方法:(1)检查牵引电机是否短路,更换电机;(2)检查电机负荷线是否短路,更换负荷线;(3)更换变频器。
11.变频器输入电源缺相,故障原因分析如下:
故障原因可能为:(1)主电路缺相(2)快速熔断器熔断;(3)变频器整流桥损坏。处理方法:(1)检查供电电源是否缺相;(2)检杏快速熔断器是否断路,更换快速熔断器(3)更换变频器。
12. 变频器输出连地,故障原因分析如下:
故障原因可能为:(1)电网电压不平衡(2)电机或电缆绝缘数值低或连地,(3)变频器IGBT损坏。处理方法:(1)检查测量电网三相电压是否平衡;(2)检查电机或电缆的对地阻值,更换电机或电缆。(3)更换变频器。
13.一般断路故障,故障原因分析如下:
断路现象在井下经常出现, 电路断路产生的,原因主要有:设备长期震动导致的接插座松动,接点、触头氧化,线路及零部件内部断路;设备作业现场干扰信号大,屏蔽效果差;零部件老化、损坏。
结语: 采煤机是煤矿生产中非常关键的设备,是一个集机械、电子电气、液压传动系统于一体的复杂系统。因工作环境复杂恶劣,载荷变化很大,一些关键部位在正常工作中很容易发生过载,出现异常,在轻度损伤情况下,工作人员不易发现,等故障发展到严重不能工作时才有觉察,造成很大的人力、财力浪费,因此,通过本文的论述,希望对采煤机故障的诊断能起到帮助作用。
参考文献:
[1] 任兴权. 电力拖动基础[M]. 北京:冶金工业出版社,1980.
[2] 陈伯时. 电力拖动自动控制系统[M]. 北京:机械工业出版社,1992.
[3]张次衡8 直流系统接地检测装置电容影响的探讨[M]8 河北电力技术出版社,1995.
[4] 张崇巍,李汉强.运动控制系统[M].武汉:武汉理工大学出社,2002.159-170