斗輪堆取料機電氣系統的日常維護和常見故障

王玉恒

（首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司， 河北 唐山 063200）

斗輪堆取料機通過斗輪進行連續取料，是一種利用輸送機連續堆料的裝卸設備，在實際作業中，具備極強的規律性，在現代技術的不斷更新與應用下，基本達到自動化操作水平。電氣系統是斗輪堆取料機的核心控制單元，為斗輪堆取料機的運行和作業提供驅動力，實現斗輪堆取料機持續性自動化操作。但是在實際應用的過程中，斗輪堆取料機電氣系統受到人為因素、客觀因素等影響，會出現各種故障問題，影響實際生產作業。在這樣的環境背景下，探究斗輪堆取料機電氣系統的日常維護和常見故障排查分析具有非常重要的現實意義[1]。

1 斗輪堆取料機電氣系統分析

圖1 斗輪堆取料機的基本結構框架

如圖1所示，為斗輪堆取料機的基本結構框架，存在取料、堆料這兩種作業方式，在堆料作業中，物料通過料場帶式輸送機裝卸至臂架式輸送機上，直接運送到斗輪頭部端到達料場，以定點堆料方式為主，前臂架位置固定，物料達到規定運送高度后，前臂架斗輪端水銀開關會和堆料接觸后，利用回轉角度或是整機遷移的方式達到料場。在取料作業中，斗輪轉動，而前臂會圍繞回轉中心進行回轉，斗輪把物料取送至臂架帶式輸送機中，依靠擋煤槽到達落料斗中，之后卸至尾車達到料場帶式輸送機中，完成取料作業。

斗輪堆取料機電氣系統以PLC控制為主，包括減速機、電機、機械機構等，利用可編程邏輯控制器進行電氣控制，這主要是因為PLC具備可靠性高、控制功能強的特點，編程簡單，可以在現場進行程序修改，再把數據傳入管理計算機中，實時監控斗輪堆取料機電氣系統的運行狀態，擴展能力較為靈活，可以實現觸摸屏和變頻器的連接，以實現實時數據通訊的效果，可以應用在較為惡劣的工業環境中，單動、手動、半自動控制方式并存，配以以太網通訊接口。在實際控制中，設計人機交互界面，是一個依托于可編程序控制器控制模塊化電氣控制系統[2]。

2 斗輪堆取料機電氣系統日常維護途徑

斗輪堆取料機電氣系統日常維護工作十分重要，這是日常管理的重要部分，根據斗輪堆取料機實際情況和使用狀態，制定合理有效的日常維護計劃，明確維護周期、維護方法和維護部位，及時發現斗輪堆取料機電氣系統的故障隱患，減少各類故障的發生幾率，延長斗輪堆取料機的使用壽命，進而保證斗輪堆取料機高效穩定的運行。

1）主電源維護。主電源線路是斗輪堆取料機日常維護的重要內容，這主要是因為由于主電源運行時間較長，其電源線路很容易出現燒毀、短路或是斷路等情況，一旦發生主電源線路故障問題，斗輪堆取料機將無法作業，特別是短路問題，很容易導致火災的發生，損失嚴重，需要加以重視。在主電源維護中，工作人員無需考慮設備電源的供電方式，而是將側重點落在接頭、動力電纜、三相絕緣等方面，檢查接頭是否存在松動情況、動力電纜附近是否存在積水或是熱源以及三相絕緣的絕緣性，同時還要定期清理主電源表面的灰塵或是凝露，保證主電源的正常運行，延長使用壽命。

2）電氣柜維護。在斗輪堆取料機日常作業中，考慮到往復作業較為頻繁，并伴隨著大振動作業，使得電氣柜內線路很容易出現干擾、短路等情況，需要定期檢查和維護，以避免斗輪堆取料機發生故障。在日常維護中，工作人員要檢查電氣柜內線路是否存在端子松動現象，一旦出現線路松動脫落現象，會使得斗輪堆取料機立即停機，影響日常作業，需要及時發現并排除[3]。若主回路輸出線脫落后接觸其他輸出線，整個電氣柜直接發生短路，使得電氣元件遭到破壞，損失重大，需要更加注意。同時，電氣柜中的變頻器是一種重要的元器件，工作人員要加強維護力度，定期清理使其保持清潔，定期檢查冷卻風機是否正常，保證電氣元件的正常散熱，預防各種電氣故障問題。

3）電機維護。斗輪堆取料機電機一般安裝在外部，處于生產前線，由于運行環境較為惡劣，負載沖擊較大，需要工作人員加強對電機的日常維護工作。在日常維護中，工作人員要定期檢查電機相間絕緣與接地絕緣，提高電機的整體絕緣性能；若電機絕緣能力較弱，工作人員要對電機開展繞組烘干浸漆處理，增加表面的絕緣性，并定期檢查其表面穩定，一旦超過規定溫度范圍，立即停機檢查；定期檢查電機工作時的電流大小與變化情況，若超過額定值，需要停機檢查；加強電機冷卻散熱系統的維護，清理電機外部、扇葉和風扇端蓋，清除灰塵和表面污垢，保證電機日常維護效果，延長電機的使用壽命。

4）傳感器維護。斗輪堆取料機的外部傳感器一般包括有限位開關、雷達料位計和編碼器等，這些開關會被安裝在設備外部，由于斗輪堆取料機運行環境較為復雜惡劣，需要工作人員定期檢查和清理。限位開關若發生故障，會讓斗輪堆取料機電氣系統失去保護作用，容易引發加大的故障問題，要求工作人員要定期檢查限位開關的功能與外部線路，這主要是因為限位開關操作中經常和機械擋鐵發生摩擦碰撞，其接觸部位是日常維護檢查的重點，一旦磨損嚴重，需要及時更換限位開關，以保證斗輪堆取料機電氣系統的正常運行。而針對雷達料位計和編碼器而言，其工作狀態會對斗輪堆取料機的堆料、取料工藝發生影響，考慮到雷達料位計、編碼器長期處于振動環境下，較容易發生松動或是脫落情況，需要工作人員定期檢查，一旦發生松動要及時固定，清除表面污垢或是灰塵，保證傳感器可以正常作業[4]。

3 斗輪堆取料機常見故障排查

1）故障情況分析。某鋼廠DQLK2000/7500·55型斗輪堆取料機在實際應用中，單機運行狀態良好，而使用遠程控制功能后，持續性出現急停信號并無法復位，檢修人員對斗輪堆取料機進行全面排查，沒有發現任何接線錯誤問題，通過檢測確定感應電壓，其控制電纜有備用芯，用小的感應電壓備用線取替原有的電纜備用芯，把原有的電纜備用芯進行接地處理，并把原來中間繼電器替換成高返回電壓繼中間繼電器，徹底排除故障。通過分析，發現故障的根源在于長距離電纜感應電壓會造成中間繼電器無法返回的情況，這需要工作人員打好提前量，加強日常防范工作，將屏蔽電纜作為控制電纜，讓屏蔽電纜屏蔽層進行單端接地，以兩相制方式進行電源控制，也可以選擇直流控制的方式，進而解決這一問題。

2）故障診斷與排除。該DQLK2000/7500·55型斗輪堆取料機重新投入使用中，運行一段時間后，又發生大車行走驅動停機問題，檢修人員仔細排查，發現大車行走驅動停機的根源是動力纜盤停機造成的，隨后，檢修人員對電氣室進行排查，其回路線路完好無損，由于回路線路無任何的電機保護器，檢修人員無法直接判斷跳閘原因，初步分析可能是由于過載造成的斷路器過熱跳閘，并在后期運行中發生多次跳閘，檢修人員對電機進行全面排查，發現一根線芯和電機接線螺栓發生松動問題，檢修人員重新接線并做好加固處理，解決了跳閘問題。通過故障分析，可能是斗輪堆取料機運行中的振動造成線路松動，使得三相電機缺相而引發的電流失衡，進而造成斷路器跳閘[5]。排除故障后，檢修人員在觸摸屏上方設置驅動斷路器合閘指示燈，幫助檢修人員對斷路器進行監控，一旦發生故障，可以及時找到故障點并排除故障，實現斗輪堆取料機電氣系統電氣驅動情況的有效控制。

3）故障排查方法總結。在斗輪堆取料機長期運行中，很容易出現電氣故障，需要工作人員及時排查故障，以保證斗輪堆取料機的運行效率。第一，操作人員要根據相關規定進行斗輪堆取料機的操作和使用，掌握設備連鎖、故障報警、操作工藝和運行順序，防止由于錯誤操作造成的設備故障。在堆料操作中，啟動順序為“懸臂皮帶—尾車皮帶—大車行走和懸臂回轉”；在取料操作中，啟動順序為“地面皮帶-懸臂皮帶—斗輪—大車行走和懸臂回轉”。第二，在正常操作的情況下，設備發生故障會自動發出警報并停機，其觸摸屏故障顯示燈會亮，一般包括電機過載故障、皮帶跑偏故障、設備急停故障以及變頻器故障，工作人員要根據故障指示燈進行故障診斷與排查，無問題后進行故障解鎖，進而清除故障問題。若驅動系統出現停機，則觸摸屏和指示燈不會發生任何反應，需要工作人員進行逐一排查，其檢查順序為主回路斷路器—主回路接觸器--控制回路繼電器—PLC輸出模塊指示燈—PLC程序[6]。

4 結語

為了保證斗輪堆取料機的正常運行，要深入分析斗輪堆取料機的運行原理，加強對斗輪堆取料機的日常維護，及時排除電氣系統的故障隱患，保證斗輪堆取料機的高效穩定運行。