電牽引采煤機電氣部分常見故障分析及處理

郭飛飛

（山西西山煤電股份有限公司西曲礦，山西 太原 030200）

電牽引采煤機是綜采工作面的核心設(shè)備，是將煤從煤墻上破落下來并裝進刮板運輸機的采煤機械，廣泛應(yīng)用于我國中厚及厚煤層長壁綜采工作面。但是，受到井下條件復(fù)雜多變、采煤機司機操作不當(dāng)、檢修不及時等因素的影響，采煤機在運行過程中會出現(xiàn)不啟車、搖臂不升降、電機不啟動等多種故障，這些多屬于電氣故障，若不及時處理會造成工作面生產(chǎn)停滯，影響礦井安全生產(chǎn)[1-5]。鑒于此，結(jié)合多年工作經(jīng)驗，以西曲礦所用MG400/920-WD型采煤機為研究對象，對該型號采煤機常見電氣故障進行分析，并給出相應(yīng)的解決方案。

1 采煤機電氣系統(tǒng)概述

MG400/920-WD型電牽引采煤機電壓等級1.14kV，裝備有2臺400kW的截割電機和2臺50kW的牽引電機，油泵電機功率為20kW，裝機總功率為920kW，采煤機由左右截割、左右牽引、電控、左右行走等七個部分組成。該型號采煤機各部分采用干式連接，各部分間無動力傳動，取消了傳統(tǒng)采煤機的通軸、惰輪等部件，電氣部分為單獨主控器，采用微機控制，具有故障檢測功能，故障代碼能直接顯示在顯示屏上，操作方式可采用控制按鈕操作和遙控操作。MG400/920-WD型電牽引采煤機采用機載式交流變頻無級調(diào)整系統(tǒng)，配備兩臺DTC變頻器，變頻器體積小，采用32位微機控制，靈敏度高，性能穩(wěn)定，具備過壓、漏電、過熱等多種保護功能，能使得采煤機在傾斜工作面平穩(wěn)啟動和運行；通訊系統(tǒng)采用光纜通訊技術(shù)，可以實時監(jiān)測采煤機運行狀態(tài)，并將各種參數(shù)記錄，以便故障查詢和處理。MG400/920-WD型電牽引采煤機電氣系統(tǒng)見圖1所示。

圖1 MG400/920-WD型電牽引采煤機電氣系統(tǒng)示意圖

2 電氣故障分析及處理

2.1 采煤機啟動故障分析與處理

MG400/920-WD型電牽引采煤機先導(dǎo)控制回路依據(jù)磁力起動器設(shè)計，遠控功能即通過二極管給采煤機送電，當(dāng)按下采煤機主啟按鈕后，若采煤機沒有啟動反應(yīng)動作，首先對采煤機進行停電閉鎖處理，拉出左右隔離手把，將采煤機控制回路中的XTA.5和XTA.9采用二極管進行正反短接，然后再次按下采煤機主啟按鈕觀察采煤機是否能夠啟動。如若采取上述方法后仍不能啟動，仔細檢查采煤機主電纜控制芯線是否完好，必要時更換主電纜控制芯線。

若按下采煤機主啟按鈕，采煤機通電，松開主啟按鈕后，采煤機斷電，這說明采煤機先導(dǎo)回路正常，自保回路接點無法進行自吸，分析認為引起該故障主要由自保回路中的瓦斯保護接點（PA7-3-k1）和端頭接收盒自保接點（PA1-K1）誤動作引起。長時間按主啟后，檢測瓦斯保護接點是否動作，如若XTA.10和XTA.22兩個端子能夠接通，表示瓦斯保護接點沒有保護動作；按住主啟不松，點擊遙控器按鈕看調(diào)高電磁閥是否動作，若調(diào)高電磁閥不動作，則說明電源有問題，若電源正常，則說明PA1盒內(nèi)繼電器有故障。

2.2 搖臂升降故障分析及處理

搖臂升降故障主要表現(xiàn)為搖臂不升、不降和自動升降等。若在采煤機正常運行過程中出現(xiàn)搖臂不升或者不降時，首先考慮遙控器和端頭站是否出現(xiàn)故障，然后排除是否采煤機按鈕出現(xiàn)問題。PLC故障也會引起搖臂不升不降現(xiàn)象。在處理搖臂不升不降時，若因遙控器、端頭站等出現(xiàn)問題，更換即可。另外，可根據(jù)顯示屏信號燈來判斷，若顯示屏綠燈不亮，則代表采煤機電氣系統(tǒng)無法接收信號，此時考慮電控中心是否出現(xiàn)故障，若出現(xiàn)紅燈信號，則可能是電磁閥、液壓系統(tǒng)等出現(xiàn)故障，其中電磁閥多為短路和斷路故障。采煤機搖臂出現(xiàn)自動升降時，最常見故障是PLC輸入系統(tǒng)電路板接點出現(xiàn)黏連，另外PLC電磁閥故障也會導(dǎo)致?lián)u臂出現(xiàn)自動升降的現(xiàn)象。

2.3 采煤機電機故障

2.3.1 電機絕緣低及預(yù)防

引起采煤機電機絕緣低的主要原因有電機端頭進水、防爆面進水、冷卻水管破碎內(nèi)部進水和水汽凝結(jié)。由于井下防塵降溫的需要，采煤機經(jīng)常在噴霧淋水作業(yè)下運行，若噴霧角度不當(dāng)有可能造成淋水通過結(jié)合面進入芯軸，引起絕緣值降低；電機在受到振動等影響后會出現(xiàn)齒套竄動，進而造成軸承端蓋受損，淋水會經(jīng)過端蓋進入電機，造成電機絕緣降低；采煤機防爆面無防水裝置，噴霧淋水有可能從防爆面、隔離手把等處進入電機腔體內(nèi)；電機冷卻水壓過大，或者水道淤堵都可能造成內(nèi)部冷卻水管出現(xiàn)破裂，造成冷卻水進入電機，引起絕緣降低；電機在停止運行后，運行時產(chǎn)生的熱氣會逐漸冷卻形成水珠，造成電機內(nèi)部出現(xiàn)水霧，致使電機絕緣降低。解決因潮濕引起的電機絕緣值降低的根本途徑是提高電機防水能力，如在電機兩端頭增加密封圈，在牽引電機和截割電機的芯軸下方開漏水槽，電機防爆面增加防水裝置等，這些均有利于提高電機的防水性能，可有效避免因受潮引起的電機絕緣降低問題。

2.3.2 電機發(fā)熱故障及處理

在采煤機運行一段時間后，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)電機溫度出現(xiàn)異常偏高現(xiàn)象，實踐表明引起電機發(fā)熱的直接原因是冷卻水管堵塞或者水量不足。若進水管水量充足，而出水管水量偏小，則確定是水管存在堵塞現(xiàn)象，此時可將冷卻水管進出口反接進行反沖，若仍不能解決問題，可采用高壓管對著出水口進行高壓反沖，否則需要將電機拆掉升井處理。

2.4 采煤機掉電故障分析及處理

采煤機掉電是采煤機常見故障，主要分為開截割電機時出現(xiàn)掉電和煤機急停掉電兩種情況。在啟動截割電機時出現(xiàn)掉電，如送電隔離開關(guān)顯示漏電，則判斷為電機、電纜絕緣和采煤機漏電模塊故障引起，若顯示隔離開關(guān)過流，則判斷是電機過載或者主回路缺相引起。若采煤機在牽引過程中出現(xiàn)急停掉電，則初步考慮是剎車器、制動電磁閥故障，此外，變頻器故障也會引起急停掉電，可根據(jù)故障信息來解決變頻器故障。

3 結(jié)束語

電牽引采煤機電氣部分故障是采煤機安全運行和工作面高效生產(chǎn)的重要影響因素，在處理采煤機電氣故障時應(yīng)了解采煤機電氣部分線路圖，掌握各電氣組件的功能，熟悉采煤機性能，然后對采煤機故障類型進行判斷，并據(jù)此提出解決辦法，有針對性地查找和解決問題。