翻车机系统常见电气故障排查与抢修

2015-12-30张彬

中国设备工程 2015年12期

关键词：光电开关机系统万用表

张彬

（神华黄骅港务公司，河北　沧州　061113）

·维护与修理·

翻车机系统常见电气故障排查与抢修

张彬

（神华黄骅港务公司，河北沧州061113）

介绍了翻车机及电气控制系统，对翻车机系统常见的电气故障进行了排查与抢修分析，提出了建议。

翻车机；电气故障；排查；抢修

一、翻车机及电气控制系统简介

翻车机是一种大型的机、电、液一体化专业设备，利用倾翻车厢的方法由车厢顶部将所载散货一次卸出的快速卸车机械，广泛应用于港口、矿山、电站、钢铁等领域。翻车机作为港口装卸整个系统的入口，其稳定运行对于企业的装卸效率和经济效益都起着至关重要的作用。

黄骅港投产应用的贯通式双车卸车系统主要由翻车机主体、定位车、推车机、夹轮器、漏斗给料设备、控制设备和其他辅助设备组成。以二期扩能翻车机为例，翻车机控制系统采用美国AB公司的ControlLogix可编程控制器作为主控单元，基于RSLogix5000编程软件设计梯形图程序实现不同车型翻车作业工艺的自动化功能。

二、常见电气故障排查与抢修

1.接近开关故障

翻车机系统机构执行到位检测是靠接近开关来完成的。翻车机系统中接近开关出现误信号时会因电气连锁保护导致自动控制停止运行。现场常见的开关型号及工作参数如表1所示。

（1）故障原因分析

接近开关自身失效是最常见的故障原因。开关检测距离不足或被煤块遮挡导致检测信号丢失。翻车作业过程中因磨损、煤块砸击等原因会造成开关到第一级接线箱的线路出现断路。相应PLC输入模块、信号线或隔离放大器损坏也会造成接近开关信号异常。

表1　常见接近开关型号及工作参数

（2）抢修解决方案

①到达现场开关位置，观察有无煤块卡在开关和接近铁之间，如有需进行清理。

②使用验电笔或者扳手接近开关，判断信号是否正常，如正常则调整接近铁与开关之间的距离；反之，则对开关进行拆卸处理。

③由于开关回路中有隔离放大器，不能将开关接线直接短接判断信号是否正常。使用万用表打到直流电压档，对于两线式接近开关，可以使用万用表直接检测其两端接线，对于三线式接近开关，要使用万用表对其“+，-”两处接线进行检测。观察表屏数值变化，如显示开关工作直流电压值，则表明开关接线正常，直接更换新开关；如不显示相应电压值则表明开关接线存在断路。

④打开第一级接线箱，根据电气图纸识别开关相应火线和零线线号，然后使用万用表打到直流电压档位，检测两处接线的电压值，如显示开关工作直流电压值，则表明开关到第一级接线箱的线路存在断路，需更换电缆；如不显示相应电压值，则初步判断第一级到下一级接线箱之间存在线路断路。排查线路断路故障以此类推。

⑤在排查线路断路故障时，需视情进一步判断究竟是火线还是零线存在断路。使用万用表打到直流电压档位，红表笔接火线，黑表笔接地，观察表屏数值变化，如显示开关工作直流电压数值，则表明火线正常，零线断路；反之则表明火线断路。

⑥判断两根线回路中是否存在断路，可将两根线一头短接，在另一头使用万用表打到欧姆档同时接其两端，如发出报警且表屏阻值接近零时，则表明线路不存在断路；如表屏显示阻值无穷大，则表明线路存在断路。

⑦电气室查看相应PLC输入模块和隔离放大器信号是否正常，通常情况下可用其他正常工作的电气元器件依次进行替代安装测试，自身失效的电气元器件直接更换。

2.光电开关故障

翻车机系统中的光电开关主要有两种类型：漫反射式光电开关和对射式光电开关。漫反射式光电开关工作原理：利用被检测物体对红外光束的遮光反射来检测物体的有无，对所有能反射光线的物体均可检测。对射式光电开关工作原理：一端发射光（红外光或可见光）信号，一端接收光信号，接收装置感应到光信号遮挡时，通过内部的光电耦合器触发晶体管输出，常开触点闭合，常闭触点断开，当接收到光信号时输出不变。光电开关发生信号丢失故障时翻车机系统自动控制会因电气连锁保护停止运行。

漫反射式光电开关红外光信号被车皮遮光反射，对射式光电开关光信号被车皮遮挡。煤尘覆盖在对射式光电开关镜头表面或发射端与接收端镜头未对准，影响光信号的发射或接收。对射式光电开关发射端或接收端电气回路存在断路故障导致信号异常。相应PLC输入模块或信号线损坏。

（2）抢修解决方案

①现场确认重车是否出现溜车，如是则利用定位牵引设备对重车进行重新定位直至信号恢复正常。

②重车未发生溜车，及时擦拭光电开关镜头表面直至信号恢复正常。

③可见光的对射式光电开关发射端和接收端镜头未对准时，应一人持白色底板在接收端附近观察可见光斑移动情况，另一人使用专用内六角扳手上、下、左、右微调发射端镜头位置直至接收端接收到光信号后变亮。

④对射式光电开关发射端或接收端不能正常工作，表明相应电气回路中存在断路故障，可参照接近开关电气回路排查方法进行解决。

⑤电气室查看相应PLC输入模块和信号线是否正常，如不正常则更换端子口或信号线。

I.From the perspective of the development of capitalism,there is a long history of protectionism in European countries

3.振动给料电机变频器故障

伟肯公司NXS型号变频器的供电电压为208-690VAC，每个变频器驱动两台振动给料电机。变频器控制电路检测到故障时，变频器会停止且屏幕上显示带有符号F和序号的故障名，复位故障可用控制面板上的复位键或通过I/O端口。变频器出现F01、F03和F11故障时，复位键复位后仍会出现。

（1）故障原因分析

电机过载、电机相间短路或电缆短路会导致F01过流故障。电机或电缆接地会导致F03接地故障。电机缺相会导致F11输出相监测故障。

（2）抢修解决方案

①依次断开1、2号电机断路器，然后强制变频器“开始”中间继电器，判断哪台电机出现故障。某给料电机变频器控制界面如图1所示。

图1　给料电机变频器电气控制示意图

②现场确认漏斗是否堵料，是否有异物卡滞在给料器内，如有需进行清理。

③打开电机接线盒，电机接线为“Y”形连接，查看接线柱是否有松动造成缺相，如有需紧固连接。

④断开电机连片，使用摇表分别接电机外壳和其中某相绕组的接线柱，手摇摇表（120r/min）待表盘数值稳定后观察，测得绝缘阻值低于0.5MΩ时表明某相绕组绝缘变差或接地，需更换电机。

⑤使用摇表分别接电机其中两相绕组的接线柱，测得绝缘阻值低于0.5MΩ时表明电机某两相绕组相间短路需更换电机。

⑥使用万用表打到欧姆档分别测电机三相绕组的阻值，若测得的阻值无穷大则该相断相，需更换电机。

⑦电机若正常，则排查电缆是否因绝缘老化造成短路或接地。断开电机断路器，使用万用表打到欧姆档分别接其中任意两相电缆，如表屏阻值接近零时则表明电缆间短路；使用万用表黑表笔接地线，红表笔分别接各相线，如表屏阻值接近零时则表明某电缆接地。

4.液压系统电气故障

翻车机系统中的夹轮器、压靠装置、定位车及推车机的大臂等机构的动作均是通过液压系统来完成，其电气部分出现故障时会导致相应动作无法执行。

（1）故障原因分析

液压站主泵或循环泵的电机内部损坏不能正常工作。主泵或循环泵电机断路器（MCB）跳闸，电机某相接地、缺相或内部相间短路，电机电缆接地或短路。液压电磁阀不动作，产生此类故障的原因是相PLC输出模块损坏，中间继电器损坏，电磁阀电气接头损坏或松动，电磁阀线圈损坏等。

（2）抢修解决方案

①液压站主泵和循环泵电机断路器无跳闸的情况下，到电气室查看相应PLC输出模块信号是否正常，中间继电器是否动作，如不正常或不动作则需进行更换。上述情况都正常时，手动或就地发出动作命令，电机如果不能正常运转，则表明电机内部损坏需更换新电机。

②主泵或循环泵电机断路器出现跳闸故障，到电气室手动合闸一次并赴现场监护运行，如再次出现跳闸故障，则表明电机或电缆有故障，可参照振动给料电机或电缆故障排查方法进行解决。

③主泵和循环泵电机断正常运转，PLC梯形图中有电磁阀输出命令，电气室查看相应PLC输出模块信号是否正常，中间继电器是否动作，如不正常或不动作则需进行更换。上述情况都正常时，使用电磁笔接近电磁阀线圈外部，如表笔不显色，表明电磁阀线圈未得电，需进一步排查电磁阀线圈和电气接头故障。使用万用表测量电磁阀线圈电阻，阻值约为20Ω时表明线圈正常，电磁阀电气接头松动或损坏需加固或更换。电磁阀线圈阻值不正常表明线圈损坏，需更换新电磁阀。