翻車機系統常見電氣故障排查與搶修

張 彬

（神華黃驊港務公司，河北　滄州　061113）

·維護與修理·

翻車機系統常見電氣故障排查與搶修

張 彬

（神華黃驊港務公司，河北滄州061113）

介紹了翻車機及電氣控制系統，對翻車機系統常見的電氣故障進行了排查與搶修分析，提出了建議。

翻車機；電氣故障；排查；搶修

一、翻車機及電氣控制系統簡介

翻車機是一種大型的機、電、液一體化專業設備，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械，廣泛應用于港口、礦山、電站、鋼鐵等領域。翻車機作為港口裝卸整個系統的入口，其穩定運行對于企業的裝卸效率和經濟效益都起著至關重要的作用。

黃驊港投產應用的貫通式雙車卸車系統主要由翻車機主體、定位車、推車機、夾輪器、漏斗給料設備、控制設備和其他輔助設備組成。以二期擴能翻車機為例，翻車機控制系統采用美國AB公司的ControlLogix可編程控制器作為主控單元，基于RSLogix5000編程軟件設計梯形圖程序實現不同車型翻車作業工藝的自動化功能。

二、常見電氣故障排查與搶修

1.接近開關故障

翻車機系統機構執行到位檢測是靠接近開關來完成的。翻車機系統中接近開關出現誤信號時會因電氣連鎖保護導致自動控制停止運行。現場常見的開關型號及工作參數如表1所示。

（1）故障原因分析

接近開關自身失效是最常見的故障原因。開關檢測距離不足或被煤塊遮擋導致檢測信號丟失。翻車作業過程中因磨損、煤塊砸擊等原因會造成開關到第一級接線箱的線路出現斷路。相應PLC輸入模塊、信號線或隔離放大器損壞也會造成接近開關信號異常。

表1　常見接近開關型號及工作參數

（2）搶修解決方案

①到達現場開關位置，觀察有無煤塊卡在開關和接近鐵之間，如有需進行清理。

②使用驗電筆或者扳手接近開關，判斷信號是否正常，如正常則調整接近鐵與開關之間的距離；反之，則對開關進行拆卸處理。

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

④打開第一級接線箱，根據電氣圖紙識別開關相應火線和零線線號，然后使用萬用表打到直流電壓檔位，檢測兩處接線的電壓值，如顯示開關工作直流電壓值，則表明開關到第一級接線箱的線路存在斷路，需更換電纜；如不顯示相應電壓值，則初步判斷第一級到下一級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，需視情進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，觀察表屏數值變化，如顯示開關工作直流電壓數值，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接其兩端，如發出報警且表屏阻值接近零時，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PLC輸入模塊和隔離放大器信號是否正常，通常情況下可用其他正常工作的電氣元器件依次進行替代安裝測試，自身失效的電氣元器件直接更換。

2.光電開關故障

翻車機系統中的光電開關主要有兩種類型：漫反射式光電開關和對射式光電開關。漫反射式光電開關工作原理：利用被檢測物體對紅外光束的遮光反射來檢測物體的有無，對所有能反射光線的物體均可檢測。對射式光電開關工作原理：一端發射光（紅外光或可見光）信號，一端接收光信號，接收裝置感應到光信號遮擋時，通過內部的光電耦合器觸發晶體管輸出，常開觸點閉合，常閉觸點斷開，當接收到光信號時輸出不變。光電開關發生信號丟失故障時翻車機系統自動控制會因電氣連鎖保護停止運行。

漫反射式光電開關紅外光信號被車皮遮光反射，對射式光電開關光信號被車皮遮擋。煤塵覆蓋在對射式光電開關鏡頭表面或發射端與接收端鏡頭未對準，影響光信號的發射或接收。對射式光電開關發射端或接收端電氣回路存在斷路故障導致信號異常。相應PLC輸入模塊或信號線損壞。

（2）搶修解決方案

①現場確認重車是否出現溜車，如是則利用定位牽引設備對重車進行重新定位直至信號恢復正常。

②重車未發生溜車，及時擦拭光電開關鏡頭表面直至信號恢復正常。

③可見光的對射式光電開關發射端和接收端鏡頭未對準時，應一人持白色底板在接收端附近觀察可見光斑移動情況，另一人使用專用內六角扳手上、下、左、右微調發射端鏡頭位置直至接收端接收到光信號后變亮。

④對射式光電開關發射端或接收端不能正常工作，表明相應電氣回路中存在斷路故障，可參照接近開關電氣回路排查方法進行解決。

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

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

3.振動給料電機變頻器故障

偉肯公司NXS型號變頻器的供電電壓為208-690VAC，每個變頻器驅動兩臺振動給料電機。變頻器控制電路檢測到故障時，變頻器會停止且屏幕上顯示帶有符號F和序號的故障名，復位故障可用控制面板上的復位鍵或通過I/O端口。變頻器出現F01、F03和F11故障時，復位鍵復位后仍會出現。

（1）故障原因分析

電機過載、電機相間短路或電纜短路會導致F01過流故障。電機或電纜接地會導致F03接地故障。電機缺相會導致F11輸出相監測故障。

（2）搶修解決方案

①依次斷開1、2號電機斷路器，然后強制變頻器“開始”中間繼電器，判斷哪臺電機出現故障。某給料電機變頻器控制界面如圖1所示。

圖1　給料電機變頻器電氣控制示意圖

②現場確認漏斗是否堵料，是否有異物卡滯在給料器內，如有需進行清理。

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

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

⑤使用搖表分別接電機其中兩相繞組的接線柱，測得絕緣阻值低于0.5MΩ時表明電機某兩相繞組相間短路需更換電機。

⑥使用萬用表打到歐姆檔分別測電機三相繞組的阻值，若測得的阻值無窮大則該相斷相，需更換電機。

⑦電機若正常，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則表明某電纜接地。

4.液壓系統電氣故障

翻車機系統中的夾輪器、壓靠裝置、定位車及推車機的大臂等機構的動作均是通過液壓系統來完成，其電氣部分出現故障時會導致相應動作無法執行。

（1）故障原因分析

液壓站主泵或循環泵的電機內部損壞不能正常工作。主泵或循環泵電機斷路器（MCB）跳閘，電機某相接地、缺相或內部相間短路，電機電纜接地或短路。液壓電磁閥不動作，產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，電磁閥線圈損壞等。

（2）搶修解決方案

①液壓站主泵和循環泵電機斷路器無跳閘的情況下，到電氣室查看相應PLC輸出模塊信號是否正常，中間繼電器是否動作，如不正常或不動作則需進行更換。上述情況都正常時，手動或就地發出動作命令，電機如果不能正常運轉，則表明電機內部損壞需更換新電機。

②主泵或循環泵電機斷路器出現跳閘故障，到電氣室手動合閘一次并赴現場監護運行，如再次出現跳閘故障，則表明電機或電纜有故障，可參照振動給料電機或電纜故障排查方法進行解決。

③主泵和循環泵電機斷正常運轉，PLC梯形圖中有電磁閥輸出命令，電氣室查看相應PLC輸出模塊信號是否正常，中間繼電器是否動作，如不正常或不動作則需進行更換。上述情況都正常時，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，需進一步排查電磁閥線圈和電氣接頭故障。使用萬用表測量電磁閥線圈電阻，阻值約為20Ω時表明線圈正常，電磁閥電氣接頭松動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、結語

第一，結合PLC梯形圖程序，能夠準確識別出電氣連鎖保護和輸出條件不滿足的電氣故障。

第二，排查翻車機系統電氣故障時，要正確使用萬用表、搖表、驗電筆和電磁筆等工具。

第三，故障搶修時如需進行斷電操作，斷電后需掛警示牌，搶修前要進行核實并驗電，防止發生觸電事故。

第四，現場接線箱要進行密封，電纜要穿管約束并固定，接近開關或光電開關周圍可加裝防護裝置以避免煤塊砸擊和沖擊偏動。

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