电牵引采煤机电气维护与故障诊断分析研究

电牵引采煤机电气维护与故障诊断分析研究

摘要：采煤机是具有截煤、破煤、碎煤及装煤功能的机械，是综合机械化采煤设备的核心，其工况性能的稳定性、可靠性直接制约着矿井生产。采煤机故障一般可划分为机械传动故障、液压系统故障、电气系统故障，机械传动故障、液压系统故障相对于电气系统故障从故障的表现性型式上来讲，比较直观，较易分析处理。研究电牵引采煤机电气系统的维护及故障分析，是提高采煤机稳定性、可靠性的有效手段，对于降低采煤机突发故障、缩短采煤机故障处理时间、提高矿井综采工作面开机率，保障矿井生产任务有着非常重要意义。

关键词：电牵引采煤机维护故障分析开机率

陈家山煤矿自2002年开始使用西安煤矿机械有限公司生产的交流电牵引采煤机，现主要使用机型为MG300/700-WD、MG300/730-WD1两种机型，本文以MG300/730-WD型电牵引采煤机（以下简称采煤机）为例，结合采煤机使用维护实践，重点探讨研究电牵引采煤机的电气维护及电气故障诊断相关内容，希望对从事煤矿综采设备管理的人员有一定的借鉴价值。

1 采煤机电气控制系统简介及组成

1.1 电气控制系统简介

MG300/700-WD型采煤机是一种多电机驱动，电机横向布置，交

流变频调速无链双驱动电牵引采煤机，采煤机由左、右牵引部，联接框架、左、右摇臂及滚筒组成。其电控控制系统结构上由三个独立的电控箱共同组成，系统上采用了可编程控制器（PLC），直接转矩（DTC）变频调速技术和信号传输技术，来共同控制两台300KW的截割电机，两台40KW的牵引电机、一台7.5KW的泵电机运行状态，使采煤机控制和保护性能得到了进一步的完善，操作方便、可靠。牵引驱动系统采用了“一拖一”，即两个变频器分别拖动两个牵引电机，提高了采煤机牵引行走的可靠性。

1.2 电气控制系统结构组成介绍

电气控制系统有三个独立的电控箱组成，分别是开关箱、变频器箱、变压器箱。

其中开关箱作用是将1140V的电源引入采煤机并将电源进行分配，其主要组成部分为两个接线腔、一个隔爆腔和两个隔离手把。隔爆腔内安装有2台GM2-400隔离开关和1台控制变压器（1140V/220V,42V），隔离开关用来控制截割电机主回路，控制变压器输出220V为PLC及非本安开关电源供电；42V为本安电源模块供电，本安电源模块输出DC12V为左右端头站供电。

变频器箱由一个隔爆腔和一个接线腔组成，隔爆腔在前，接线腔在后，隔爆腔底面有冷却水槽，安装有2台水冷式ABB变频器。接线腔通过2个9×25mm2的过线组和3个21芯过线组与隔爆腔相连，

2个2个9×25mm2的过线组的主要作用是引入变频器的进线和引出变频器的出现。该箱体正面有两个盖板，左面盖板上安装有14个操作按钮，用于控制采煤机动作，右面盖板上安装有中文显示窗，可实时显示采煤机的工作参数、工作状态及信息，同时，2台变频器的参数显示窗也安装在该盖板上，显示变频器的工作状态及故障原理。

变压器箱由前面的一个隔爆腔和后面的一个接线腔组成。隔爆腔顶面有一个大盖板，底面和两侧面有冷却水槽，变压器安装在隔爆腔内。变压器箱的主要作用是将~1140V电源引入，并变成~400V为两个变频器提供电源。

同时，该煤机电控系统具有截割电机恒功率自动控制保护、过零保护、电机温度保护、瓦斯保护、变压器温度保护、变频器故障保护。

2 采煤机常见电气故障诊断及处理方法

下面我简单介绍一下采煤机故障处理方法：

2.1 采煤机启动先导回路故障分析及处理方法：

（1）按下“启动“按钮，整机不动作故障分析及处理方法是：检查启动二极管是否击穿或断路，检查各电机的温度保护线接点是否闭合，检查盖板其、停按钮及其连接线，检查进线电缆是否断线、检查顺槽电气控制开关是否正常。

（2）启动后，机组不能自保故障分析及处理方法是：检查PLC

相应输出指示灯亮否；检查控制变压器高、低压保险是否熔断；若通过继电器自保，检查自保继电器吸合是否正常；检查瓦斯是否超限；若有端头站，检查端头站是否误发“总停”信号；检查盖板上总停按钮及其线路是否误动作；检查变压器、截割电机是否温度超限。

2.2 采煤机摇臂升降系统故障分析及其处理方法

（1）开机后摇臂自动上升或下降故障分析及处理方法是：检查PLC输入部分是否有接点粘连等现象造成误动作；检查PLC输出继电器是否正常工作；检查电磁阀及其线路；检查电磁阀阀芯是否堵卡，以致不能回到中位；检查制动阀阀芯是否堵卡，以致不能回到中位。

（2）摇臂升降不动作故障分析及处理方法：检查按钮、遥控器等PLC输入信号是否正常，可以通过PLC输入指示灯来判断；检查PLC输出是否正常；检查电磁阀工作电源是否正常；检查液压系统压力，管路等是否正常；检查电磁阀线圈是否短路、开路，可用正常的一路来“替换”查找。

2.3 采煤机不牵引故障原因分析及处理方法：根据采煤机牵引送电回路的情况，检查各控制按钮触电、牵引真空接触器、牵引控制电路模块；检查是否是过载、过流保护；检查电机是否完好；检查变频系统是否存在故障；检查牵引启动控制回路是否正常。

2.4 瓦斯断电仪、传感器故障分析及处理方法：

（1）瓦斯断电仪显示值不准确故障分析及处理方法，更换瓦斯断电仪，及时联系厂家或有资质的部门进行调校。

（2）开机不自保，再开机显示瓦斯超限故障分析及处理方法，如煤机周围瓦斯没有超限，检查瓦斯传感器是否处于开路或短路状态；瓦斯传感器误动作，更换瓦斯传感器。

本文以MG300/730-WD型电牵引采煤机（以下简称采煤机）为例，结合采煤机使用维护实践，重点探讨研究电牵引采煤机的电气维护及故障分析相关内容；同时，考虑研究电牵引采煤机电气系统的维护及故障分析，是提高采煤机稳定性、可靠性的有效手段，对于降低采煤机突发故障、缩短采煤机故障处理时间、提高矿井综采工作面开机率，保障矿井生产任务有着非常重要意义。鉴于此，希望本文对从事煤矿综采设备管理的人员有一定的参考价值。

参考文献

[1] 张军辉.我国煤矿采煤机的研制现状以及发展[J].煤矿机械.29（3）；1—3.