采矿公司7ls6-lws635采煤机操作手册(第三册)

前言
本手册提供关于本设备的基本操作和维护资料，供经培训并获准操作或维护本设备的操作和维护人员使用。

用户负责培训并确定操作和维护人员，这一点是至关重要的。

销售清单和随设备提供的零件手册可作为附加资料于以利用，亦可与当地JOY 采矿机械代理接洽获取有关信息。

当本出版物获准印刷并且自印刷之日起可能不影响对设备作出改变或更改时，本出版物中所包含的说明、描述和程序均适用于本设备。

JOY采矿机械公司保留随时中止、修改设计或改变技术规范、结构或程序，而不通知用户并不承担责任的权利。

本设备依照相关准则、程序制造并受认证部门管理机构认可。

制造完毕后由相关部门颁发给认证号和铭牌，用以表明其满足认证机构的相关技术要求。

未经这些管理机构的同意而对本设备的设计和结构进行任何改变，均会使这些认证作废，将放弃机器的合法性，同时会给使用带来危险。

严格遵守地方或国家法规、规章和关于井下采矿设备安全操作和维护的有关规定，对于保证在本设备或其周围工作的人员的安全是十分必要的。

©JOY采矿设备2007
没有出版者的书面批准，禁止以任何机械的、电气的方法以及包括照相的方法复制本手册。

目录
安全说明.............................................................. 1-3 通道区域.............................................................. 4,5 主电路................................................................ 6-8 先导控制............................................................. 9,10 控制电源........................................................... 11,12 JNA 工作面控制系统................................................. 13-15 漏电故障监测........................................................ 16,17 遥控................................................................ 18-20 机器保护............................................................ 21-23 急停继电器.......................................................... 24,25 液压泵电路.......................................................... 26,27
截割电路............................................................ 28-30 破碎机电路.......................................................... 31,32液压系统............................................................ 33,34 牵引系统............................................................ 35-39 变频器故障检修...................................................... 40-42 隔离组件............................................................ 43,44
安全说明
说明设备周围存在潜在安全危险之处用图形文字标牌，即以图示和文字于以表示。

这些标志并不代表每一种可能发生的危险，并且也不应
用它们替代安全操作习惯和良好的判断力。

这些标志和随设备提供的
技术手册用特定词语指出危险的严重性，以下将对其于以说明。

应拿
出时间阅读和理解这些词语和符号的含义。

本手册中安全图表以水平格式布置，由于空间的限制，其在机器上的布置会有变化，但标牌中的信息是相同的，与布置格式无关。

安全标牌以下是在本设备上可找到的图形标示实例。

务使靠近设备进行工作的任何人员懂得他们所面对的危险以及如何避开这些危险。

不要拆
掉、覆盖、用油漆涂刷或损害这些标示。

如果它们已损坏、丢失或变
得模糊不清，应向JOY申请于以更换。

这个标示布置在如控制箱、电源进口这样Array的地方。

它警告你，在此处有发生高压触电死
亡的危险。

除非已切断设备电源，否则决不要
在控制箱或设备的任何部分工作。

该标示布置在每个摇臂处并警告你有被
挤伤或被旋转的滚筒，落下的挡煤板及摇臂损
害的危险。

因此，在进入这个区域工作之前，
一定要切断机器电源并且让摇臂落地或用物体
支撑住摇臂。

在泵盖上和摇臂油缸附近布置有该标
示。

它警告你有被液压系统高压热油喷射至
伤的危险。

在关掉液压泵和释放掉系统液压
压力之前，决不要拆开液压软管或接头。

这个标示布置在截割电机处，并警示你，
在电机内存在热齿轮油。

除非注油塞已被拆
掉和你的手、臂、面部和眼睛均戴有适当的
保护用具，否则，绝不要试图拆卸扭矩轴。

这个标志布置在控制箱上，它展示设备
操作的一般性安全规则。

操作本设备前应随
时阅读这些规则。

安全措施操作本设备或进行任何防护性维护、修理或调节程序时，应遵守这些一般性安全防护措施。

还有部分安全措施也可能出现在本手册的
其它章节中，应该同样得到遵守。

通道区域
说明长壁工作面设备的操作区可分为三个不同的条带区域。

这些区域表示在以下图示中并可描述如下。

1．禁行区—不允许通行的区域。

2．限行区—为执行维护任务或采煤机电源需要时进入这些区域。

在相关电源被隔离之前不得开始工作，并且在工作面状况需要
时应开放悬挂式喷雾装置。

3．人行区—允许人员进入这些区域，以便进入工作面。

但在长壁
设备运行时，进入该区域时应小心。

长壁工作面
的通道
1．攀行通道5．带式输送机机尾端
2．工作面输送机机头端6．带式输送机
3．破碎机装置7．输送机中部
4．转载机8．工作面输送机机尾端
机巷通道布置在机头驱动装置和链轮上的通行爬梯和爬行通道提供到工作面的另外的通道。

当沿机头架侧的步行通道不安全时可利用该通道。

采煤机通道采煤机的操作作业限制在沿工作面输送机的限定区域内进行，并设计为可以使用遥控器在一个安全距离内进行割煤。

某些机载开
关和控制装置需要沿机器通道提通电源，通过这些区域时应极端小
心。

如果液压支架正在操作，不要进入这些区域。

主电路主电气
原理
电源电路说明
采煤机采用三相交流3300V线路电源供电。

当高压隔离开关断开的时候，将机器和线路电源隔断；当其闭合的时候，通过隔离开关给机器接通供电电源。

供电电源给截割电机和破碎机电机提供3300V的交流电。

当油泵接触器吸合的时候，电源接通牵引/液压泵变压器。

该变压器把3300V的线路电源降为575V的交流电。

降压后的电源经过闭合的牵引/液压泵电路的断路器，同时也接通牵引电机的电源母线模块。

对于牵引电机，电能流过电源母线模块后，通过两个变频器的逆变器，到达相关的牵引电机。

当电源母线模块把575V的交流电整流为800V 左右的直流电送给逆变器时，给其提供指示的电源母线模块直流输出LED灯会点亮。

通过主控制变压器，把线路电源降到交流120V的控制电压。

当各相线路电源在正常值和正常范围内提供能量时，在控制器上可以看到的三个绿色的相电源指示氖灯会点亮。

断路器牵引电机/液压泵线路断路器能保护液压泵电机、电源母线模块、牵引电机以及它们变频器的逆变器。

额定电流为15A的线路断路器保护交流120V控制回路。

额定电流为10A的线路断路器保护每一个数字输入输出模块DIOM1和DIOM2，该模块能够控制液压电磁阀并给其供电。

额定电流为10A的线路断路器保护数字输入输出模块DIOM3和中央控制器CCU的联络母线通讯。

如果装有高度传感器，通常使用
额定电流为5A的线路断路器保护上述设备及其电路。

额定电流为15A的线路断路器保护交流24V照明灯回路。

如果装有角度传感器，通常使用额定电流为2A的线路断路器保护上述设
备及其电路。

断路器
先导控制
先导电路说明
先导即遥控启动电路是接地监测系统的一部分，并且仅仅是部分地属于采煤机。

煤矿必须把采煤机连接到一个具有接地监测系统和高压测试能力的终端箱。

先导电路连接到高压隔离开关上。

当隔离开关被打到ON的位置时，先导电压通过线路P2，通过采煤机拖曳电缆停机开关，连通在遥控停止-启动单元上的启动按钮。

电流也会流过一个电阻和一个二极管后接大地。

给机器供电的过程直到这个电阻被旁路接通时才能完成。

高压隔离
开关
3300伏电路
先导启动说明
当按下启动按钮的时候，先导信号流过采煤机遥控启动触点（一组触点和一个二极管）后接入地。

二极管对来自电缆终端箱的交流先导信号进行整流，并且整流信号沿着牵引电缆中的地线流入到电缆终端箱。

启动按钮能够瞬间放开。

先导启动电路图
先导导通说明
在终端箱里，接地监测电路检测返回的先导信号，以验证接地的连续性。

终端箱然后将线路电压连接到牵引电缆中。

在采煤机起动按钮触点被断开后，遥控停止/启动单元内的电阻电路维持先导电路和采煤机的线路电压。

先导导通电路
控制电源
控制电路图
交流控制 电源说明 主控制变压器把线路电压变换为供控制电路使用的120V 交流电，供照明电路使用的24V 交流电和12V 交流电。

在一些机器上，高压熔断器(标记为PF)保护控制变压器的一次绕组。

控制变压器有三个二次绕组。

交流120V 的绕组给采煤机内部需要
120V 交流供电的控制电路提供电压。

交流120 V 的电源电路也适用于变
换为更小的电源电路供电。

对于一些采煤机，交流24V 的二次绕组给照明灯供电。

线路断路器
CB3保护这些电路以防止短路。

交流12V 的二次绕组现在不用。

安装在各电源线路和与其相关的线路之间的可变电阻（标记为V ）用
于抑制由线路开闭引起的电压峰值。

电压变送器VT1，VT2和VT3被连接到交流120V 的测试绕组上，
它们正比于主控制变压器的三相初级电压。

每一个电压变送器监测一相电
压，并且通过遥控输入输出模块把数据传输到JNA 工作面控制系统中。

电压变送器VT 监测交流120V 的控制电压电路。

在部分机器上，当出现120V 的交流电源给由客户提供的瓦斯监测器
供电时，用点亮的绿灯去指示。

采煤机工作在记忆截割学习模式和记忆截割自动模式的各自模式时，用点亮黄灯和点亮红灯去指示。

这些灯由遥控输入/输出模块供电（RIO）。

直流控制电源说明
交流120V的控制电压通过一个单电源变换为24V的直流电。

该电源给两个数字输入/输出模块（DIOM1和DIOM2）提供24V的直流电供与其相连的电磁阀使用。

该电源模块同时也给数字输入/输出模块DIOM3和中央控制器CCU供电，分别供接地故障监测和联络母线通讯使用。

在部分机器上，对于每一个数字输入/输出模块，当24V直流电源在正确地把120V的交流控制电源变换为24V的直流控制电源时，用点亮的绿灯去指示。

交流120V的控制电压也给12V的直流本质安全电源供电，该电源给整体输入输出隔离栅和所有的普配的输入输出模块提供12V的直流本质安全电源。

交流120V的控制电压给15V的交流控制变压器CT1供电，该变压器给接地故障闭锁模块提供15V的交流电。

照明灯和LED灯
JNA工作面控制系统
JNA 工作面控制系统
JNA 工作面控制系统是采煤机的控制中心。

JNA 工作面控制系统包括中央控制器CCU、显示计算机、鼠标、本质安全隔离栅和相连的导线、电缆。

JNA 工作面控制系统也包括遥控工作站、接收机、天线、相连的导线、电缆和开关。

本质安全型输入输出模块、隔离栅，相连的电缆和导线也是JNA 工作面控制系统的一部分。

这些组件可以给采煤机传感器，温度开关和电平开关提供本质安全输入信号，也可以给中央处理器提供来自于采煤机传感器，温度开关和电平开关的本质安全输出信号。

遥控输入输出模块（RIO）也是JNA 工作面控制系统的一部分。

它接收控制开关量输入信号，温度继电器输入信号和位置传感器输入信号。

它也在电机的电流互感器和中央控制器间通讯。

数字输出模块（DIOM）接收来自于中央控制器的命令，并且用输出电压驱动控制液压组件的电磁阀和监测接地故障电路。

变频器模块（VFDs）接收来自于中央控制器的命令，从而调节牵引电机的转速。

中央控制器给数据记录仪输出信息，同时接收来自于机器应用程序（MAP）的程序信息。

中央控制器（CCU）通过联络母线和遥控输入输出模块通讯，通过CAN总线与数字输入输出模块和变频器模块通讯。

JNA 工作面控制系统通过监测遥控站得到不间断的数据传输，液压控制数据，牵引控制数据和紧急停止信号。

JNA 工作面控制系统监测工作站选择开关以断开故障的或未选的遥控工作站。

JNA 工作面控制系统顺序地和优先地控制液压电磁阀。

JNA 工作面控制系统监测和控制油泵，截割和牵引电机的电机电流，也控制截割反馈。

JNA 工作面控制系统采用RTD温度检测数据监测和控制截割电机的温度。

该系统还提供液压泵、截割和牵引电机的热过载，负荷超载和相位不平衡保护。

JNA 工作面控制系统在显示器提供诊断数据，也为机器运行状况回放提供数据记录能力。

JNA 工作面控制系统图
JNA 工作面控制系统电源电路
交流120V控制电源给中央控制器的交流120V电源接线端和公共接线端提供120V的交流电。

交流120V控制电源给中央控制器的DCR线路接线端提供120V的交流电。

交流120V控制电源给24V的直流电源提供120V的交流电，24V的直流电源接着给中央控制器的24V直流电源接线端提供24V 的直流电。

交流120V控制电源给12V的直流本质安全电源提供120V的交流电，12V的直流本质安全电源接着给通过连接在整体输入输出隔离栅（IGB）给中央控制器的12V直流电源接线端提供12V的直流电。

该电源也给左边和右边的普配的输入输出模块（GIOs）和连接到他们的传感器提供12V的直流电。

交流120V控制电源也给计算机显示器提供120V的交流电。

接地故障监测接地故障
电路图
漏电故障闭锁介绍
用于截割、破碎机、液压泵或牵引电机回路的漏电故障闭锁电路由控制变压器，漏电故障监视模块，常闭触点（由数字输入输出模块3控制），密封电阻和电感组件组成。

截割和破碎机回路部分采用SP501模块，液压泵回路部分采用SP503模块。

漏电故障闭锁说明
CT1给SP501和SP503提供交流15V电源，然后在每个模块内部被转换成直流电。

每个模块内部，引脚16（连接电机线路）和引脚13（连接地线）之间的阻抗调整电阻网络上的电平。

电机电缆内的接地故障会减小电平。

当故障被监测到的时候，引脚7和引脚8之间的常闭触点打开。

这样就断开数字输入输出模块3的24V直流输入，并且给JNA 工作面控制系统提供漏电故障闭锁指示。

接地监测模块和电机电缆间通过一个常闭触点隔离。

在电机启动延时的过程中，数字输入输出模块3输出电压给IEL继电器供电。

当IEL 继电器线圈得电后，常闭触点打开，将电机回路和接地监测模块隔离。

漏电故障监测继电器介绍
漏电故障监测继电器（GFR）保护牵引变压器的二次绕组和后续线路。

漏电故障监测继电器给液压泵电机，牵引电机回路和牵引变压器二次回路提供在线漏电保护。

该电路由漏电故障监测继电器组成，漏电故障监测继电器通过整流桥连接到牵引变压器二次绕组的中性点X0上。

无论什么极性，整流桥BR2都保证故障被监测到。

漏电故障监测继电器监测牵引变频器和液压泵电机交流侧的故障。

当液压泵接触器闭合的时候，漏电故障监测继电器也监测电源母线模块（BSM）直流侧的故障。

漏电故障监测继电器说明
在液压泵电机启动延时的过程中，数字输入输出模块3的输出给漏电故障监测继电器线圈供电。

当漏电故障监测继电器（CGFR）得电后，漏电故障监测继电器的两个常开触点闭合，这就接入了漏电故障监测系统的漏电故障监测继电器（GFR）。

当系统正常工作的时候，中性点X0的电流瞬间代数和是零。

这意味着X0和地之间没有电势。

既整流桥BR2两端没有电压，并且漏电故障监测继电器内部用于液压泵接触器电路的转换触点保持在闭合的位置。

如果发生接地故障，牵引变压器二次绕组中性点X0处的电流相位就失去平衡。

导致X0和地之间存在电压，形成电流流过该中性点。

漏电故障监测继电器便检测到该电流。

如果漏电故障监测继电器的电流达到100mA，继电器跳闸并闭锁。

当漏电故障监测继电器跳闸时，单元内部的转换触点变换状态。

转换触点给遥控输入输出模块（GF）一个输入，通知JNA 工作面控制系统发生了漏电跳闸。

JNA 工作面控制系统断开液压泵接触器的电源，接触器释放。

液压泵和牵引回路断电。

在试验或跳闸一段时间后，把接地故障检测开关旋转到复位位置，复位漏电故障监测继电器。

这样断开了继电器触点B1和B2之间的电路。

遥控
遥控电路
遥控说明操作人员能够在无线模式（无线传输）或者连接模式（用连接电缆将遥控工作站连接到它的接收器上）下应用遥控工作站遥控采煤机。

无线操作采煤机能够被一个或者两个遥控工作站操控。

采煤机的接收和遥控单元工作于两个不同的频率。

遥控工作站采用异步、串行格式传输无线数据。

允许遥控站上每个按钮
的状态用一个数据行发送。

遥控工作站连续地发送数据，不仅仅是在按
钮被按下的时候发送。

允许JNA 工作面控制系统一直确定遥控电路的
状态。

遥控工作站数据的丢失会导致紧急停止继电器电路的中断。

紧急
停止继电器的释放会停止所有电机的功能。

有效无线操控的典型范围达
到15米（50英尺）。

工作站选择器开关
工作站选择器开关控制两路JNA 工作面控制系统输入线路的电源，该输入线路通知JNA 工作面控制系统，机器上的那个遥控工作站是工作的。

当开关打到两个位置时，JNA 工作面控制系统接收不到输入信号，因此JNA 工作面控制系统不能中止任何一个遥控工作站。

当开关打到左侧位置时，造成JNA 工作面控制系统中止右侧遥控工作站并且忽略所有来自于右手侧遥控工作站的数据。

当开关打到右侧位置时，造成JNA 工作面控制系统中止左侧遥控工作站并且忽略所有来自于左手侧遥控工作站的数据。

JNA 工作面控制系统需要可以工作的遥控工作站并且要求工作站选择器开关的选择状态与其匹配。

在机器操作的过程中，操作工作站选择器开关会造成机器的关闭。

在一段延时之后，操作人员能够通过工作的遥控工作站重启机器。

操作优先权工作站选择开关决定遥控工作站的优先权。

如果开关打到两个的位置，采煤机能够被任何一个遥控工作站操控。

左侧的操作人员对左手侧
机器功能拥有优先权，同时右侧的操作人员对右手侧机器功能拥有优先
权。

但是，不论被那个工作站的操作人员按下任意一个工作站的紧急停
止按钮都会关闭机器。

无线遥控发射器
每一个手持式无线遥控发射器都有命令按钮和外置的橡胶天线。

内置电池给遥控器供电。

当通过连接电缆操作遥控器的时候，遥控器由采煤机提供电源。

如果一个遥控器被左侧选中启动并且持续30分钟没有被操作，该遥控器将会关闭以延长电池寿命。

一旦遥控器被关闭，采煤机将会因为正在关闭的遥控器的信息丢失而关闭。

检查遥控站选择开关是打到正确的机器操作位置；检查没有使用的遥控器是否已经关闭。

无线接收器每一个接收器都是使用外置天线的密封ISC单元。

每一个接收器都被加以标识以区分它们的频率。

接收器被安装在控制器的外边，一般放
在液压泵隔间。

天线被固定在接收器上。

安全无线操作
无线遥控系统使煤矿工人在操作井下设备时，摆脱机器上连接电缆的负担。

尽管如此，由于无线操作机器能够接收到和接收器频率一致的任何发射器的信号，每一个操作人员必须做好预防以保证安全操作。

在同一个区域内操作两台无线设备前，必须检查两套遥控发射器和接收器是处于不同的频率，以防止发生两台机器间的误操作。

在操作人员进行实际的操作前，不要开通任何的发射器（包括备用的设备）。

在离开一个由遥控器控制的机器前，关闭、断开和移走所有不用的遥控发射器。

建议处在同一频率上的两台机器间的最小距离为300米（1000英尺）。

测量通过相关横贯联络巷，其它的入口等的最小空气间的距离。

机器保护
说明采煤机有一些保护系统。

电流互感器提供超载和堵转情况下的反馈信号。

RTDs温度检测器提供温度过热情况下的信号。

截割电机RTD温度检测器操作
RTDs温度检测器通过铂电阻导线监测截割电机的温度。

RTD温度检测器检测的阻抗值随着温度改变。

在0度、128度或194度时，RTD 温度检测器应该检测到100欧姆、150欧姆和175欧姆。

JNA 工作面控制系统通过RTD温度检测器给的输入信号减小牵引速度以防止截割电机过载工作。

关联的截割电机控制变送器（MCTs）监测截割电机RTD温度检测器的信号。

电机控制变送器处理这些资料并且把数值传输给中央控制器。

如果截割电机达到200度的标准限定截割温度，中央控制器把这些信号传送给牵引电机的变频逆变器以减小牵引速度。

在减小牵引速度的时候，中央控制器在保证截割电机降低电流需求的同时冷却下来。

如果截割电机的温度没有降低，中央控制器将会继续减小牵引速度。

其它RTDs温度检测器的操作
同样，牵引电机的电源母线模块、牵引电机逆变器、牵引电机、液压泵电机和破碎机电机（如果安装的话）也包括RTDs温度检测器。

每一个RTDs温度检测器检测的阻抗值随着温度的变化而变化。

每一个RTDs温度检测器检测到的阻抗值的变化产生的比例信号通过相关的电流互感器传送给中央控制器或者直接传给遥控输入输出模块。

同样，牵引/液压泵变压器包含一个RTD温度检测器和独立的RTD 温度检测器单元（典型的如RU1）。

RTD’s温度检测器检测阻抗值的变化和RU1’s的处理数据产生的比例信号直接传给遥控输入输出模块。

遥控输入输出模块处理输入信号并且把信号传给中央控制器。

电流互感器液压泵中和截割电路的电流互感器监视这些电机的使用。

JNA 工作面控制系统使用电流互感器的输入减速、加速或者关闭电机以保护电
机以获得这些电机的最大性能。

超载保护同样，电流互感器为过热、堵转和相不平衡保护提供帮助。

电机控制变送器(MCTs)监测液压泵电机、破碎机电机和截割电机的电流曲线。

电机控制变送器处理这些数据并且把数据值传送给中央控
制器。

每一个变频器监测牵引电机的电流曲线。

变频器处理这些数据并且把数据值传送给中央控制器。

中央控制器用传感器的输出和代表电机满载电流和时间百分比的预定曲线去比较，从而确定是否存在过热、堵转和相不平衡问题。

电压变送器电压变送器VT1、VT2和VT3监测主控制变压器的相电压，并且通过遥控输入输出模块把数据传输给JNA 工作面控制系统。

电压变送器VT监测交流120V的控制电压电路，也通过遥控输入输出模块把数据传输给JNA 工作面控制系统。