基于EBZ315型掘进机电气系统故障分析与应对措施

第!期"山西焦煤科技
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91%&’(!"!问题探讨!
""收稿日期"&’(!:’;:A’
作者简介"高"鹏!(<!’"#$男$山西清徐人$&’(B 年毕业于太原理工大学$助理工程师$主要从事电气机电管理工作
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基于>
J j A(;型掘进机电气系统故障分析与应对措施高"鹏
"西山煤电集团设备租赁分公司!山西"太原"’A’’;A $
""摘"要"以煤矿用>J j A(;型掘进机电气系统为研究对象!在分析该掘进机电气系统工作原理的基础上!搭建故障分析平台!分析在掘进机生产过程中常出现的_
U Y 故障%电机故障%传感器故障以及通讯故障!并提出检测以及解决上述故障的方法&经过工业性试验!该故障分析平台运行稳定!解决方法可行%高效&
关键词">
J A(;型掘进机#电气系统#故障分析中图分类号"6
G B&(%;"文献标识码"J "文章编号"(=H&:’=;&#&’(!$’!:’’;(:’A ""掘进机是煤矿生产的最重要的机电设备之一$常处于高粉尘(高电磁干扰以及高温的恶劣工作环境$同时还会有不规律的强度较高的振动$这些恶劣条件都会对掘进机的机(电(液系统产生较坏影响$使掘进机的故障率提高$影响煤矿正常生产’为保障掘进机在恶劣条件下正常工作$除开发高可靠性(高性能的机电液系统外$及时(准确(高效的故障分析方法以及应对措施也是必不可少的’本文以>
J j A(;型掘进机为例$重点研究和分析该掘进机的电气系统故障与应对措施’
!">J j A(;型掘进机电气系统原理简介
>J j A(;型掘进机是一款集自动控制技术(通信技术为一体的高效(灵活的煤矿井下掘进设备’在该掘进机中$一共有B 个回路$对应B 个控制电机)油泵电机$用于配合液压油缸的升降动作等*除尘电机$用于除尘设备的动作*截割电机$用于掘进机炮头的启停$截割煤壁$对该电机的控制可以使用变频器进行操作*转载电机$用于将截割出的煤块经转载装置运输至后置设备’B 个电机的保护功能有过流(过载(缺相(断相(两相粘连等’该掘进机的操作方式有两种$即手动操作和遥控操作’设备无故障并在生产过程中$使用遥控操作$根据生产实际需要$启动B 个电
机工作’为了保证掘进机的安全性$还安装有机体右急停(机体后急停(机体左急停A 个急停按钮’在该掘进机的电气系统中还有回路漏检功能$电机保护功能$电源漏电保护功能等’该掘进机电气系统框图见图(%在该电气系统中$主要有F
Q /控制器(变频器(变压器(断路器(继电器(传感器(隔离栅(隔离开关以及瓦斯断电仪(急停(照明灯等电器设备$保障掘进机有序(安全的工作
’
图(">
J j A(;型掘进机电气系统原理图#"故障分析平台
>J j A(;型掘进机的故障分析平台由触摸屏人机界面实现’该故障检测平台与F
Q /控制之间通过/8#通讯的方式实现数据的传递$见图&%F Q /控制
器将>
J j A(;型掘进机运行时的_U Y 变量$各个电机的运行情况以及故障信息$传感器故障信息以及通讯故障信息通过/8#通讯的方式传递给故障检测平台
’
图&"故障检测平台通讯方式图
故障检测平台对上述信息进行分类并显示在故障检测平台上$同时约定$每一个点信息的指示灯为正方形时$表示该点信息正常$指示灯为圆形时$表示该点信息异常’>
J j A(;型掘进机的故障检测平台见图A $如数字输入变量,机体右急停-为正方形$表示该点信息正常*电机故障列表中,油泵电机-为圆形$,过载-为圆形$表示油泵电机出现故障$故障信息为过载$并且在故障检测平台的最下方,故障提示-中显示)&’(!年’!月’!日&&时((分$出现油泵电机过载故障
’
图A"掘进机故障检测平台图
$"故障分析及应对措施$&!"_U Y 故障分析及应对措施
>J j A(;型掘进机的_U Y 输入输出点见图A $当F Q /_U Y 点出现故障时$对应的故障检测平台的数字量输入点(数字量输出点会持续闪烁$以示提醒$技术人员需要依次做如下确认工作)(#确认F
Q /控制器工作是否异常’该工作可以通过查看F
Q /控制器的运行指示灯来确认$运行指示灯O
9,为绿色$表示F Q /控制器运行正常$如果运行指示灯O 9,为红色$表示F
Q /控制器运行错误’&#检测_U Y 触点开关本身是否损坏’该工作可以通过导线短接进行检测$如果该_
U Y 点用导线直接连通时$对应该点的指示灯常亮$表示该_
U Y 触点完好$如果连续闪烁$则该触点可能存在问题’A #确认综合保护器输出是否故障’若F Q /的_U Y 点经由综合保护器输出时$需要对综合保护器进行检查$并需要确认综合保护器是否完好’B #检测与发生故障_U Y 触点的关联电气线路是否虚接’该工作可以利用万用表进行检测$即直接测量关联线路的导线是否有断路现象’$&#"电机故障分析及应对措施
>J j A(;型掘进机分油泵电机(截割电机等B 种’电机工作时$电流传感器实时检测电机的三相工作电流$F
Q /将该电流值与标准数值进行比较$可以判断出电机是否过载(过流(缺相(断相以及两相粘连$该判断可在F
Q /程序中实现对电流进行分析’如果出现上述故障$在故障检测平台上$对应的点会连续闪烁$以示提醒’如油泵电机出现过载故障$对应,油泵电机-指示灯连续闪烁$对应,过载-指示灯连续闪烁’通过电机的温控开关可以检测电机是否过热’如果发生电机故障$F
Q /会控制对应的继电器动作$使电机断电并停止运行$实现对电机的保护$并在故障检测平台上做出对应的提示’另外$在遇到具体故障时$需要进行具体的分析$例如$显示电机缺相故障时$根据电机工作原理分析$可能的情况有)(#供电电源缺相’&#隔离开关缺相运行’A #接触器缺相运行’B #电流传感器工作异常’;#电机绕组缺相’在解决该问题时$需要对上述情况进行手动检查’$&$"传感器故障分析及应对措施
>J j A(;型掘进机的传感器故障类型主要有油温传感器故障(油位传感器故障(电流传感器故障以及倾角传感器故障’传感器发生故障时$需要做如下工作进行确认并且分析)(#与传感器的电气连线是否异常’该工作可以用万用表进行检测$直接测量关联线路是否有断路的情况’&#传感器本身是否损坏’如果传感器本身可能损坏$可以将该传感器更换后重新进行试验’A #传感器检测的对象是否存在’如油位传感器存在故障时$如果油位传感器检测的油箱中
+&;+山西焦煤科技&’(!年第!期
没有液压油$也会报油位传感器故障’B #检测用于隔离传感器信号的隔离栅是否存在问题’需要检查隔离栅是否损坏$隔离栅是否供电等基本信息’$&%"通讯故障分析及应对措施
掘进机主电控箱与操作箱(显示器以及远程控制通讯都是通过/
8#通讯实现的’如果出现通讯故障$最有可能存在的问题是)(#通讯线异常$该故障可以用万用表直接测量通信导线的通断’&#通讯线的连接点错误$在进行/
8#通信时$/8#a 与/8#a 连接(/
8#Q 与/8#Q 连接$如果交叉相接$则会出现通信故障’A #通讯设备没有电源$如果通信设备供电不通$也会导致通讯故障’B #用于隔离/8#通讯信号的隔离栅是否存在问题’隔离栅有问题$也会导致/
8#通讯故障’;#无法接收通讯数据’发生该故障时$需要借助/
8#分析仪$用/8#分析仪模拟/8#通讯一端$如果在/8#分析仪上能够接收到数据$则表明对方通讯正常$如果接收不到数据$则需要查看实现/
8#通讯的F Q /程序’=#/8#通讯接收端和发送端的/
8#通讯参数不匹配$/8#通讯参数主要有/8#&S ’8和/8#&S ’J 协议(标准帧U 扩展帧(波特率(站号(以及_G 号$任何参数不匹配$都会造成/8#通讯故障’%"结"语
本文以>
J j A(;型掘进机电气系统为基础$在分析该掘进机电气系统工作原理的基础上$设计并建立基于该掘进机电气系统的故障分析平台$重点分析_U Y 故障(电机故障(传感器故障以及通讯故障$并针对故障提出解决方法’工业性试验及实际使用表明$运用该故障分析方法可以方便且高效地解决故障问题’
参"考"文"献
%(&"王大虎$王敬冲$陈文博$等%掘进机液压系统故障监测方法研究与仿真%X &%计算机仿真$&’(=$AA !’&#)BB!:B;(%%&&"崔成梅%煤矿掘进机电控箱接触器的常见故障与处理方法%X &%煤炭技术$&’(B $AA !’&#);B :;=%
%A &"王春彪$杨殿明$牛"旺$等%>J j &=’掘进机第一运输机运转不良原因分析及解决方法%X &%内蒙古煤炭经济$&’(A !B #)!A :!B%%B &"王大虎$史艳楠$陈文博%基于c4T 服务的煤矿通风机远程故障诊断系统研究%X &%工业控制计算机$&’(A $!((#)(’(%%;&"杨"波%计算机控制系统中传感器故障诊断方法仿真%X &%计算机仿真$&’(B $A(!A #)A!<:A<(%
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