掘进机电气故障分析

电气系统故障分析
一、截割头转动遇到岩石（负载较大）时，自动停止
故障现象：截割头转动遇到岩石（负载较大）时，出现自动停止现象，显示油泵电机过温、开关错误、急停按钮2锁住、通讯错
误等故障信息。

故障分析：电气系统最常见的故障,主要原因是D24V供电线路及利用D24V线路控制起保护作用的线路短路、断路或接地所
引起的。

排除方法：1、检测开关电源，输出正常。

2、检测从开关电源引出出的D24V线，有接地现象。

3、检测电控箱上腔接线，发现油泵温度开关、截割急停
2线路有接地现。

4、发现油泵温度开关线路、截割急停2线路的线体多处
压扁和破损。

将护线甩掉，并短接相应上腔D24V。

5、操作箱进线（12x1.0)在距操作箱进线口7厘米处出现
明显破损，整个控制线路多处有扭曲现象。

在运转中的震
动，导致破损处和线路扭曲处短路、断路。

6、更换了操作箱与控制柜之间的控制线后，设备运行正
常。

排除体会：
－－提供者：李军
二、设备显示屏无显示，操作任何开关，设备都不能启动
故障现象：设备显示屏无显示，操作任何开关，设备都不能启动。

电控柜上220V 数显电压表显示正常。

故障分析：客户维修人员将设备控制接线接错而造成的。

排除方法：1、询问现场操作人员及维护工在故障出现前设备情况，了解到用户维修人员对设备进行维护后，出现此次故障；
2、进行开关电源（4NIC-Q192）好坏的判断。

测量开关
电源的输入电源电压正常，测量输出电压为6V，输出电
压不正常；将输出线拆除，再次测量输出电压正常，初步
判断开关电源完好；
3、对D24V控制线路进行通断与接地检测，发现有短路
现象。

首先对外部线路进行检测，未发现有短路现象，可
以断定短路发生在控制柜内；
4、对控制柜内相关电气元件进行检测，发现短路点发生
在EC-7综合转换板上；
5、对综合转换板EC-7检查发现接线错误；
6、按照正确的接法重新将控制线接好，故障排除，设备
运行正常。

排除体会：此次故障是由于用户的维修人员对设备进行正常维护时，由于对设备不了解，将设备控制接线接错而造成的，从而
也给了我们一个提醒，应加强客户技术人员的培训。

－－提供者：安徽
三、油泵电机漏电，无法起动油泵电机
故障现象：掘进机显示屏显示故障信息油泵电机漏电，无法起动油泵电机。

故障分析：
排除方法：1、先要断电，然后后打开油泵电机接线腔，用兆欧表检测电机绕组与机壳的电阻，阻值为800兆欧，因此可以断
定电机本身没有故障；
2、用兆欧表检测电机的电缆线，阻值为0兆欧，因此可
以判定电缆线有故障；
3、仔细检查发现电缆已经破皮了，损坏电缆图片如下：
4、更换电缆后，故障解除。

排除体会：一般情况我们都会建议矿方向我公司购买多芯电缆。

－－提供者：四、开关量采集板损坏
故障现象：设备显示总急停1锁住，操作所有开关无动作且无法进
行复位自检，电铃长响。

故障分析：由于设备显示总急停锁住且操作开关无动作，根据原理分析故障很可能出在开关量采集部分，或者CAN总线输
出部分，导致主控器无法正常接受信号从而使得电气控
制失常。

排除方法：1、对CAN总线的输出线路进行检查，没有发现线路异常；
2、对开关量采集板的电源进行检查也没有电压问题；
3、通过以上两个环节检查，基本锁定是开关量采集板发生
故障，更换开关量采集板后设备正常。

排除体会：
－－提供者：周旺五、显示屏损坏故障
故障现象：设备各动作均能正常操作，只是显示屏始终停留在初始见面无法换页，电压显示为6V。

故障分析：设备各动作均能正常进行，只是显示出了问题，问题应该在显示屏与主控器的通讯上或者显示屏本身的故障。

排除方法：对通讯线路进行检查，没有发现接线的问题。

更换EC-7综合转换板，显示屏仍然无法正常显示及翻页。

所以锁定
故障在显示屏本身，更换新的显示屏后设备正常显示。

显
示屏的损坏原因很可能与矿上电压波动过大有关系。

排除体会：
－－提供者：周旺六、截割电机高低速漏电的故障
故障现象：机器显示截割高低速漏电。

故障分析：1、用摇表确定真空管和电缆无问题后，拆下截割电机内所有接线端子，发现接线盒内有大约6毫米水；
2、电机密封无问题，应该是公司检验时不到位。

接线盒
内水导致绝缘度减低。

排除方法：检查真空管.截割电缆.截割电机绝缘度。

排除体会：应周期性对电气部件进行绝缘检验。

－－提供者：张本君
七、截割时油泵电机过流的故障
故障现象：机器在运转过程中稍微碰到硬点的煤层，马上显示油泵过流，复位后又可以使用。

故障分析：拆开操作箱发现油泵钮子开关上信号线松动（虚连），说明安装设备时力矩不到位，长时间震动导致螺帽松动。

排除方法：检查油泵真空接触器绝缘度.油泵电机绝缘度.油泵电缆绝缘度，检查漏电隔离模块，检查油泵整个控制线路。

排除体会：周期性对电控箱和操作箱电气信号线进行紧固。

八、电控箱内漏电保护模块损坏
故障现象：启动油泵电机，显示屏显示油泵电机漏电故障。

故障分析：1、用兆欧表排故检测出，A、B、C三相中B相绝缘阻值1兆欧，原因为电压传感器原边线号（v）与截割高速接
触器原边中相（B相）连接；
2、撤除电压传感器，兆欧表测量三相线路绝缘阻值正常；
启动油泵电机，显示屏还是出现油泵电机漏电故障；
3、用万用表检测漏电保护模块，LOUT对地没有CD24V
输出，判断漏电保护模块LOUT检测回路故障。

排除方法：更换漏电保护模块，设备运行正常。

－－提供者：李春雨
九、电压过低
故障现象：开机运行两分钟左右，设备自动停机，显示为“电压过低”。

故障分析：1、测量电压传感器，输出电压为“0”。

因为电压传感器上的输入是接在B相上，用万用表测到B相的相电压只
有7.19v。

怀疑设备B相漏电，甩开主电缆，用欧姆表没
有测到B相漏电，再测主电缆也没发现有漏电；
2、怀疑是该移变下并联的其它机电设备有漏电，把电压
传感器上的进线改到了C相上，设备运行正常，再测量B
相电压，还是测量不到正常电压，此后设备一直运行正常，
直到完成巷道任务。

排除方法：把电压传感器上的进线改到了C相上，设备运行正常。

－－提供者：王彪十、掘进机不能正常启动与停止的故障
故障现象：设备在正常运转的情况下不能正常的停机，或者在停机的情况下不能正常启动，有时还出现油泵电机启动后二运电
机或截割电机不能正常启动，以及在运转的情况下二运不
能正常停止，并且显示屏有时有乱码或乱数显示和内容乱
跳现象。

故障分析：该设备为200H标准型，可能出现此问题的原因主要有以下几点:
（1）总线隔离模块损坏：总线隔离模块是主控器和开关
量采集板的数据连接点，起保护主控器的作用，如果模块
出现故障就会出现机器不能正常启动和停止、乱码现象。

（2）开关量采集板损坏：开关量采集板是把各操作按钮的
动作模拟信号转换成数字信号提供给主控器的元件，从而
实现主控器控制各相应执行元件的动作，开关量采集板损
坏也会导致掘进机出现不能正常启动和停止的现象。

（3）本安电源损坏，造成输出电压不够：该本安电源是给
开关量采集板提供直流24V工作电压，如果电压过低，造
成开关量采集板工作电压不够，从而就会易使电子元件不
能正常工作。

排除方法：（1）把总线隔离模块断开，判断是否为总线隔离模块故障。

在总线隔离模块断开的情况下试机，刚开始时能正常运
转，一个小时或者两个小时故障偶尔会再出现一次，停一
段时间后或者断电再给电后，掘进机还能正常运转，从而
判定总线隔离模块没问题；
（2）查看开关量采集板输入点的指示灯能正常亮，从而判
定输入线路正常，再测量下输入工作电压也在正常工作电
压范围内，更换一块新开关量采集板试机，掘进机正常启
动后工作一段时间，反复启动停止几次，均能正常运转。

但一个班（8个小时）后故障再次出现，从而判断出开关
量采集板也完好；
（3）再出现故障时，测量本安电源输入电压达220V，输
出电压有时为直流24V,有时为直流8V，电压不稳定。

从
而判定是本安电源输出电压不稳定导致开关量采集板不
能正常工作，更换本安电源，设备运转恢复正常。

－－提供者：伍小平十一、掘进机前级馈电开关漏电跳闸
故障现象：启动掘进机高速电机时，前级馈电开关漏电保护跳闸，而启动其它电机都能正常运行。

掘进机漏电检测模块打在漏
电检测档位上并未检测到漏电，电控箱各漏电保护也无动
作。

故障分析：由于此故障漏电保护跳闸在前级馈电开关上，能造成此故
障的原因主要有以下几个方面：
（1）截割电机损坏，内部绕组线圈破损或绝缘性能降低，
造成绕组与电机壳体接触漏电；
（2）漏电保护模块没有打在漏电检测档位，解除了对掘进
机电气系统的漏电检测功能，或者漏电检测线路断开起不
到应有的漏电检测功能；
（3）掘进机电源进线线路上有破损或者绝缘等级降低的情
况，在通过大电流时线路绝缘被击穿；
（4）馈电开关漏电检测系统出问题，不能正常检测漏电；
（5）掘进机与矿下移动变压器距离过远，使得掘进机电源
供电线路过长，造成电压损耗，在掘进机启动时瞬间跳电；排除方法：1、检查发现掘进机和移动变压器间的电缆线线路长度在300米范围内，所以排除了线路过长引起的馈电开关跳闸
问题；
2、漏电保护模板：检测漏电保护模块是否调在漏电检测
档位，确定在漏电检测档位后，检测高速漏电保护回路，
线路正常无断开现象；
3、截割高速电机：用兆欧表测量截割电机高速三相绕组
阻值，分别为0.7Ω、0.5Ω、0.5Ω阻值正常，三相绕组也
无接地；
4、电源线路：用兆欧表测量掘进机供电电源电缆和高速
电缆，阻值较大，符合规定要求；
5、馈电开关：调节馈电开关的漏电整定值，在调到最大
值的情况下试高速，馈电开关漏电保护跳闸保护，去掉馈
电开关漏电保护，试高速，变压器漏电保护动作。

6、针对以上几点，从而判断出馈电开关损坏，更换新的
馈电开关后，掘进机截割高速启动恢复正常。

－－提供者：伍小平十二、电压过低
故障现象：掘进机在下井时，显示电压过低。

故障分析：此台设备是开下来的，在准备开机下井，结果显示电压过低，油泵不能启动，先检查矿的移动变电站，是正常的。

再检查电缆，是正常的。

最后，将盘在掘进机上的电缆放
到地上，电压显示正常，掘进机的油泵能启动，设备正常
运转。

因设备使用的是660V的电压，电流较大，盘在掘
进机的顶上的电缆与掘进机产生电感，改变了掘进机的电
位，因我设备检测的是线与地的电压，而不是线与线之间
的电压。

因地面是干燥的产生的电位不能有效的接地，所
以电压传感器检测的电压过低。

排除方法：将电缆卸到地下，设备运行正常。

－－提供者：谭伟十三、显示屏突然变暗或不亮，油泵电机转速也明显变慢或设备整个自动掉电停机。

故障现象：显示屏在工作中突然变暗或不亮，设备渐渐变得感觉没力气，油泵电机转速也明显变慢或设备整个自动掉电停机，
然后显示屏又马上恢复显示，机器可以正常开机。

故障分析：机器在不带负载的时候，所有动作及显示都正常设备空转的时候显示正常为220V左右，但在截割岩石或硬煤的时
候，显示电压为125V，同时显示屏开始变暗，所有运行
中的电机也开始显得动力不足没力气，噪音开始变大，当
把截割在此刻移开，转为空转的时候设备又开始渐渐转为
正常运转。

矿上的系统电压为660V电缆为75mm2，巷道供掘进机移
动变压气距掘进机距离为1100m左右，同时还供了其他电
机，移变距掘进机中间还盘了600m的电缆，由此判断为
由于移变离掘进机距离太远，电压产生压降，导致了上述
故障现象。

排除方法：将掘进机与移变之间的1700m电缆中盘的那600m电缆截掉，设备正常运行。

－－提供者：王世军十四、显示屏显示明显滞后
故障现象：显示屏显示明显滞后（例如启动油泵电机，油泵电机都已经启动1分钟了，显示屏才能显示油泵电机启动的画面，
启动截割电机、二运电机等动作也出现明显滞后，但所有
动作都能正常启动，急停按钮也都管用）。

故障分析：由于所有动作都正常，只是显示有些滞后，这就说明主控器和线路连接都肯定没有问题。

首先怀疑的故障点就是综
合转换板损坏，从而影响信号的转换和传递速度，但是更
换一新的综合转换板以后故障仍未排除，这就证明综合转
换板没有问题，这就基本可以肯定是显示屏出了故障，更
换一新的显示屏，显示屏突然变成没有显示了（只能显示
启动设备时候的原始画面），在之前已经排除了主控器到
显示屏的连接线路没有问题，综合转换板和主控器也都没
有问题，再加上这个显示屏是从另外一台正常的设备上拆
下来的，显示屏也是没有问题的，所以很肯定就是显示屏
的接口有问题，调整显示屏的接口后重新安装,故障排除，
这就说明显示屏有毛病。

排除方法：将损坏的显示屏重新更换程序，故障排除。

－－提供者：王世军十五、显示屏黑屏，停机，随后又亮
故障现象：启动油泵电机，截割高速电机运行正常，当进行截割1~2分钟后自动掉电（显示屏黑屏，停机，随后又亮）开关复
位后又可以启动进行截割，并在截割中显示屏显示油泵电
机，截割电机过流，掉电前观察交流电压表只有150V左
右，停机后又恢复220V左右，反复启动几次都重复上述
现象，但用低速截割就无上述现象，可正常截割。

故障分析：询问用户近期该机动过什么地方，告之电控箱进线电缆加
长600米，而且矿下移动变压器距离迎头掘进机处是1100
多米。

根据上述现象，于是判断是由于电控箱进线电缆太
长，电压衰减太大，当进行高速截割时，用电量大，造成
电压衰减加剧，致使开关电源输入电压低于额定电压范
围，同时又使输出直流电压D24V低于额定值，不能向主
控器及各模块供电，造成黑屏，停机。

停机后显示屏又亮，
又可以重新启动工作，是停机后进线电压衰减减低，开关
电源又输出了D24V给主控器及显示屏，显示油泵电机，
截割电机过流，是因为高速截割时，电压衰减大，电压低，
因为在电机功率一定的情况下，电压越低，电流就越大，
因此显示过流。

但并不停机，因为电机1.2倍过流是20
分钟停机，而真正停机原因是瞬间的电压降低，用低速截
割不停机是因为低速截割的功率低，用电量小，电压衰减
还不足以使开关电源输出直流电压低于额定值范围，主控
器及各模块仍可得电工作。

排除方法：去掉600米后加的电控箱进线电缆，挪近移动变压器，缩短进线电缆长度，故障消除。

－－提供者：王世军十六、启动截割电机，截割臂内部有响声
故障现象：启动截割电机，截割臂内部有响声。

故障分析：启动截割电机，用螺丝刀放到截割臂外壳处，仔细听内部有咔咔的响声，在用同样方法听截割减速机也伴有响声，
无法判断出故障点停止截割电机转动，用双手转动截割头
无法转动，发现截割臂内部阻力很大，检查截割臂内部的
齿轮油很充足，要想判断是截割臂还是减速机的问题，把
截割臂与减速机之间断开，启动电机，减速机正常无异响，
判断截割臂内部有问题。

排除方法：1、拆开盘根座发现盘根已经磨损严重，浮动密封损坏，截割臂前端的轴承内环已经裂开，而且滚珠严重磨损变
小，造成截割头阻力增大，并发出异响；
2、更换截割臂。

排除心得：拆装截割臂就注意如下事项：
1、在拆截割臂头时，务必在截割头与盘根座护板做好记
号，以免组装时造成螺纹孔错位；
2、注意用水焊割轴承内环及外环，不要伤到主轴和轴承
座；
3、组装时注意盘根座里面的浮动密封容易脱落，压浮动
密封的螺母一定要锁紧，防止浮动密封漏油；
4、盘根一定按顺序装入。

－－提供者：王世军十七、开关量采集板故障
故障现象：当电控箱进电、操作箱显示屏自检状态画面停止后，显示启动画面，但电铃工作不停止，操作其它电气系统（油泵、
急停按钮、上下翻页、警铃、复位）没有任何动作，故此
时断电只能用电控箱断路器进行断电，使电控箱处于无电
状态。

故障分析：1、由于此故障比较特殊，先检查电控箱内部接线及外部线有没有虚接或落地现象。

如无上述现象，再看一看电铃
继电器有没有故障，把继电器互换进行检测。

2、开关电源有没有电压不稳定现象，CANH、CANL 是否进
去24V电源，把电控箱及小操作箱检测一遍，如果进去有
可能烧主控器通讯接口。

在无上述问题情况下，把 CANH、
CANL 两根线摘掉看一看电铃自检状态。

之后看看是否还
响，如果不响证明主控制器没有问题，反之控制器有问题，
问题有可能出现开关量采集板上。

注：操作上述问题必须断电进行。

排除方法：在确认电控箱断电后，把有故障的开关量采集板取下，再把新的换上，并且采集板固定好，检查各部位有没有虚接
及短路现象及清扫内部箱体。

排除体会：遇到电气故障首先要从图纸了解故障原因是怎么引起，下井处理之前必须把故障要点分析出来或者总结出故障的
特点，进行一步一步地排除。

首先要以客户生产利益出发，
要以最快、最短时间解决，做到小毛病及时处理，大毛病
最短时间解决。

－－提供者：何俊
十八、电压传感器故障
故障现象：显示器显示电压2077V，而实际输入电压为660V，电压过高，设备无法启动。

故障分析：首先打开电控箱左门，在左侧数第一个真空接触器旁边，有个黑色的方块体，上方接着两条红线，那是电压取样输
入，一根红线接地，另一根红线接电源ABC三相的其中一
相，下面有四个接线端子：
A、左1脚，电压取样输出；
B、2脚是取样输出；
C、3脚24V电源输入；
D、4脚电源输入；
正常电压传感器1脚(线号)051输出的范围0-5V，当输入
660V时，输出1.6V左右，输入1140V时，输出2.8V左
右，而在该设备中，电压传感器1脚(线号)051输出为12V，
而输入为660V，断开输出线051测量，还是12V。

所以判断为电压传感器损坏。

排除方法：更换电压传感器，故障排除。

排除体会：电器常见故障主要是线路问题居多,液压部分比较简单,故障也较少,最重要的是懂得原理,就可以很快捷的找出
故障点并排除,这样就能提升我们的工作效率,致使客户
更进一步对我们产品的认可。

－－提供者：何俊十九、漏电断路器跳闸
故障现象：机器起动高速时220漏电断路器就跳闸，起动低速没问题。

故障分析：检查控制回路，没有漏电的地方，遥高速电缆三相绝缘正常，当把高低速真空接触器对调高速就能起动，底速也可
以起动，不跳闸。

复原后高速又无法起动，判断是高速真
空接触器有问题，高低速接触器一样大，一项真空管真空
度不够。

排除方法：更换真空接触器，设备运行正常。

－－提供者：陈戈二十、操作设备无反映，显示屏不亮，送电后无铃声
故障现象：操作设备无反映，显示屏不亮，送电后无铃声。

故障分析：操作无反映考虑开关量采集板部分可能发生故障,显示屏不亮考虑可能显示屏电源没供上,或者显示屏损坏但此
情况较少发生.送电后无铃声,考虑电铃故障或者QF2跳
闸.主控器损坏或未供上电也有可能出现此情况.经过分
析综合以上情况,怀疑为开关电源部分有故障.使用万用
表测量开关电源输出和输入,发现输入220V无问题,输出
16V电压明显低.但将输出线摘掉后测量输出24V正常.故
可以判断24V电线有接地现象.考虑电控箱结构,最有可
能接地的地方为电控箱上腔部分。

.因为该处有可能进水.
当时井下只有两人且电控箱上有很多设备,故暂时无法开
盖.通过原理图及观察,怀疑101号线与24V有可能有接地
现象,在电控箱中将101号线摘下,测量开关电源输出正
常.。

排除方法：在设备中任取24V与101连接设备，正常运转，故障排除。

－－提供者：陈戈。