電牽引采煤機常見電氣故障及其處理

徐明星，李 博

（山東兗礦集團鮑店煤礦，山東 濟寧273500）

1 概 況

鮑店煤礦5312工作面是五采區(qū)3煤層第12個區(qū)段的工作面，3煤平均厚度為8.65 m，該工作面長為60～222 m，推進長度為222～527 m，面積為82 769 m2，設(shè)計割煤高度為3.2 m，設(shè)計截深0.75 m，配備MG750/1860-WD型采煤機，牽引控制系統(tǒng)設(shè)置過載、過流、過熱、過頻、過壓、欠壓、對地短路、漏電閉鎖等保護功能，主要技術(shù)參數(shù)如下：

2 電牽引采煤機電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理

電氣系統(tǒng)是采煤機電牽引控制系統(tǒng)的核心組成部分，分為PLC控制系統(tǒng)和DSP控制系統(tǒng)兩種方式，其控制信號發(fā)射路徑如圖1所示。模擬混合模板用于集成模擬信號（包括電流信號、電壓信號、溫控信號、過載保護信號），與主控模塊、顯示屏實現(xiàn)信息的即時共享，主控模塊控制發(fā)射相應(yīng)的動作信號，牽引控制模塊分別與主控模塊、變頻器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，通過運行數(shù)據(jù)點分析對采煤機電速度進行有效控制。

圖1 電牽引采煤機電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of electric traction coal shearer gas system

3 電牽引采煤機電氣系統(tǒng)常見故障及處理方法

3.1 采煤機主機不啟動或啟動不自保

（1）主機不啟動常見原因。“主停”按鈕閉鎖未解除；磁力起動器故障；先導(dǎo)回路故障；先導(dǎo)回路有斷點或者先導(dǎo)二極管被擊穿；控制芯線斷開。

檢查查看主停按鈕狀態(tài)是否處于閉鎖狀態(tài)，若處于閉鎖狀態(tài)及時解除；檢查磁力起動器故障是否處于正常工作狀態(tài)；檢查先導(dǎo)回路，排除故障；檢查二極管的好壞或者找到先導(dǎo)回路的斷點做相應(yīng)處理；檢查控制主線電纜是否有芯線斷開現(xiàn)象，若有斷開問題及時進行更換。

處理流程：按下先導(dǎo)試驗鍵觀測先導(dǎo)指示燈—若亮則排除先導(dǎo)回路故障—若不亮則表明順槽開關(guān)存在故障，須進行更換—萬用電表測電纜是否斷開—若電壓為零則表明順槽供電電纜故障—若電壓不為零，則使用一極管直接短接電線即正常啟動。

（2）主機啟動不自保常見原因。無控制電源；控制器組件中的主控模塊損壞；線路故障。

檢查控制系統(tǒng)中電源組件部分的熔斷器是否燒斷，電源模塊是否損壞；修復(fù)或更換控制器組件BOC；按接線圖檢查控制線自保回路并正確連接。

處理流程：先查電源組件是否存在問題—檢查控制模塊是否正常—檢查先導(dǎo)回路接點（如水壓接點、各控制部分接點、各連接器）是否連接正確。

3.2 搖臂無法正常升降

搖臂無法正常升降問題，須先對控制中心電源問題進行排除。對電磁閥進行徹查，若電磁閥全部不動作則多為控制中心電源故障，若一個或者多個電磁閥不動作則排除控制中心電源故障。排除控制中心電源故障后，導(dǎo)致?lián)u臂無法正常升降的原因主要包括以下方面：

（1）電磁閥故障。在確定電磁閥芯未被異物卡住或者阻擋的前提下，將電磁閥同DC24V電源連接查看吸合狀態(tài)。若正常吸合則排除電磁閥故障，須對24 V電源供電狀態(tài)進行檢查；若無法正常吸合則說明電磁閥損壞，須進行更換。

（2）搖臂升降空控制回路故障。檢查控制箱接線與電磁閥是否斷開，用萬用表分別檢查電磁閥—防暴分線盒—接線腔間的電路連接狀態(tài)，檢查是否有控制回路接線故障。

（3）液壓系統(tǒng)故障。用手動操作柄進行升降調(diào)整操作，如不能正常升降說明液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障，檢查液壓供油管路是否有泄漏、液壓系統(tǒng)的連接部位是否泄漏、液壓油缸是否發(fā)生故障。

3.3 牽送后變頻器不得電

針對牽送后變頻器不得電問題，多表現(xiàn)為牽電裝置無法實現(xiàn)正常吸合，常見原因如下：

（1）檢查控制中心電源線是否出現(xiàn)接線錯誤，將空氣開關(guān)處電源線進行對調(diào)，查看電接觸器吸合功能是否實現(xiàn)正常吸合。

（2）牽引控制模塊無法通訊。若出現(xiàn)控制中心信號無法正常輸出，則需檢查通訊線路。可查看指示燈的顯示狀態(tài)或者采用萬用表測量牽電接觸器的線圈電壓進行判斷，應(yīng)用萬用表對牽電裝置存在電纜松動或損壞現(xiàn)象進行徹查排除。

（3）變頻器故障。執(zhí)行以上操作后，排除電源問題，則需進一步徹查是否出現(xiàn)變頻器故障。執(zhí)行以下操作：電源完全斷開—充分放電—檢查變頻器內(nèi)部線路—查看熔斷器是否燒斷—檢測充電電阻與二極管是否發(fā)生故障。

3.4 無法牽引或牽引不自保

變頻器正常有效通電后，開啟行走按鈕而采煤機無法正常牽引，出現(xiàn)的故障多為以下方面：

（1）牽引綜合控制模塊故障。判斷方式為拆除綜合控制模塊連接電纜并將其同短接線聯(lián)通，若采煤機正常行走則排除綜合控制模塊故障；若采煤機不能正常行走則說明綜合控制模塊發(fā)生故障，須檢查、更換牽引綜合控制模塊。

（2）采煤機內(nèi)部牽引控制線故障。按接線圖檢查牽引控制回路，采用萬用表對電纜進行全面檢測，對故障點進行排除。

（3）變頻調(diào)速線路故障。通過近控方式是否能夠?qū)崿F(xiàn)采煤機的正常牽引以判定變頻調(diào)速線路故障，若近控方式能正常牽引則表明變頻調(diào)速線路發(fā)生故障；若近控方式不能正常牽引則須查看變頻器自身是否存在故障，執(zhí)行前文所述“變頻器故障”排除方案或者直接更換變頻器。

3.5 其它常見故障

（1）端頭站失靈。故障原因包括部分按鈕失靈導(dǎo)致端頭站故障、A5V電源故障、端頭站無法和主控模塊通訊、通信電纜故障。處理措施包括更換端頭站、檢查供電到端頭站的電源回路、更換端頭站、更換通信電纜。

（2）遙控器失靈。故障原因包括部分按鈕失靈導(dǎo)致遙控器故、遙控器電池故障、遙控器接收模塊故障。處理措施包括更換遙控器、充電或者更換電池、更換遙控接收模塊。

（3）顯示屏黑屏。故障原因包括24 V電源故障、顯示屏故障。處理措施包括檢查供電到顯示屏的電源回路、更換顯示屏。

（4）正常工作時突然掉電停機。故障原因包括保護停機、瓦斯傳感器動作、先導(dǎo)回路有斷點、磁力起動器故障。處理措施包括檢查是否割到巖石或者支架，是否有冷卻水；檢查瓦斯?jié)舛龋绻麨檎`動作，則重新整定或更換傳感器；檢查先導(dǎo)回路；檢查磁力起動器。

4 應(yīng)用實例

（1）鮑店煤礦5312工作面MG750/1860-WD型采煤機位于工作面162 m位置時，機組出現(xiàn)間歇性自動啟動牽引的情況。故障原因分析是采煤機牽引控制回路中控制線出現(xiàn)自動上電的問題。

對采煤機牽引控制系統(tǒng)進行全面排查，發(fā)現(xiàn)牽引電纜四通接線盒的內(nèi)部水氣較大，時常導(dǎo)致使?fàn)恳刂苹芈分锌刂凭€短接，導(dǎo)致牽引電纜4根控制線間歇性自動供電啟動。采取更換牽引電纜四通接線盒和強化密封措施，該故障徹底解決。

（2）鮑店煤礦5312工作面MG750/1860-WD型采煤機工作面196 m位置時，機組出現(xiàn)間歇性不能正常啟動、時常發(fā)生移動變電站跳閘，并顯示“低壓保護動作絕緣閉鎖”。故障原因分析：一是采煤機供電系統(tǒng)部分電纜的絕緣值低導(dǎo)致漏電跳閘；二是移動變電站輸出電壓不穩(wěn)定。處理措施：檢測供電系統(tǒng)絕緣阻值，對絕緣值低的電纜進行更換；調(diào)整移動變電站輸出電壓值。經(jīng)過處理，該故障不再發(fā)生。

5 結(jié) 語

針對鮑店煤礦5312工作面配備MG750/1860-WD型采煤機的應(yīng)用常見故障，對該采煤機主機不啟動、搖臂無法正常升降、牽送后變頻器不得電、采煤機牽引4個方面的故障進行分析和處理措施總結(jié)闡述，實現(xiàn)了常見故障的快速排除，有效縮短了故障排除時間，設(shè)備運行效率顯著提高。