EST2D型电动铲运机电控系统原理分析

郑贵翔 郭丽梅

（云南锡业股份有限公司采选分公司，云南 个旧 661000）

EST2D型电动铲运机电控系统原理分析

郑贵翔 郭丽梅

（云南锡业股份有限公司采选分公司，云南 个旧 661000）

本文结合EST2D型电动铲运机在矿山生产系统中的运用情况，绘制其电气原理图并对电控系统的进行分析，为该序列铲运机的使用和维理提供了第一手技术资料，对提高修理质量和工效有着重要意义。

电动铲运机；电控系统；组成；原理；分析

随着设备的不断更新换代，越来越多的新型高效设备在矿山生产中被广泛使用。无轨设备的引进应用改变了矿山传统的生产作业方式，使矿山生产效率在很大程度得到提高，推进了矿山的生产和发展。

无轨设备在矿山的应用时间不长，技术资料不齐全，使操作、维修人员对设备的结构、原理等认识不全面，给工作带来诸多不便。为此，本文结合EST2D型电动铲运机在云南锡业股份有限公司采选分公司矿山生产系统中的运用情况，针对设备绘制其电气原理图并对电控系统的进行分析，为该序列铲运机的使用、维护和修理提供了完整的技术资料。

1 EST2D型电动铲运机电控系统基本组成

EST2D电动铲运机电气控制系统的组成框图如图1所示。电控系统由供电电源控制保护回路、主电机控制保护回路、压力检测回路、电缆保护回路、安全制动回路、测量指示回路、照明控制回路等组成。

2 供电电源控制回路工作原理

2.1 回路组成

供电电源回路如图2所示。它主要由主电源开关Q1，控制变压器T1、零序电流互感器T2、漏电保护器K1和接地监示器K2等组成。（图文符号的表示一致，下同）

2.2 主回路工作原理

当供电系统正常时，漏电保护器 K1和接地监示器K2内部继电器吸合，主电源开关Q1线圈带电，主电源开关才能合上。

2.3 保护回路工作原理

1）漏电保护

当主进线电缆出现漏电时，零序电流互感器出现的不平衡电流输入到漏电保护器K、L，漏电保护器内部线路使继电器 K1断电，其接点使主电源开关断电。S2、H2和作为漏电故障的试验按钮和故障指示。

2）接地故障保护

当主进线电缆出现接地故障时，接地故障相对地电压为零，而保护 PE线得到一个与故障相大小相等，方向相反的零序电压。零序电压接至接地监示器PE和DL端，使内部继电器K2断电，其接点使主电源开关断电。S1、H1为接地故障试验按钮和故障指示之用。

图1 EST2D型电动铲运机电控系统的组成框图

图2 EST2D电动铲运机供电回路的控制系统图

3 起动控制回路工作原理

3.1 回路的组成

起动控制回路如图3如示。回路主要由主回路开关Q01，油泵主电机M01，主电机接触器K01、控制变压器T02、T03、T04、整流器U68、电机保护器 F01、相序保护器 K50、漏电保护器 K51、零序电流互感器T10等组成。

图3 EST2D电动铲运机起动控制回路图

3.2 起动控制原理

当电源正常，电源相序正确时，漏电继电器K50和相序保护器 K51接点使主回路开关 Q01线圈带电，Q01合上。当主电机启动回路继电器CR1和保持继电器CR2带电，K01吸合，主油泵电机运行，铲运机开始工作。

3.3 保护回路功能

1）漏电保护

当主线路发生漏电时，零序电流互感器T10感应出的零序电流输入到漏电保护器中，经漏电保护器内部处理使K51动作，其接点使主回路开关线圈Q01失电，主电路断电。

2）相序保护

当主回路电源相序错误时，相序保护器K50断电，其接点使主回路开关线圈Q01失电，主电路断电按钮S03作为测试故障指示灯之用。

3）主电机综合保护

当主电机过电流时，电流互感器二次侧电流也相对增加，当大于保护的整定电流时，保护器 F01动作，其接点使主接触器K01线圈断电，接触器断开。当电机过热时，热敏电阻 TT01变化的模拟信号输入到电机保护器F01中，当达到整定温度时，电机保护器F01动作使电机断电。电机保护器配置有远程复位模块F011，当电机保护器动作后，通过过载复位按钮S02，对电机保护器F01进行远程复位。

4 操作控制回路

4.1 操作控制回路组成

回路主要由操作控制回路、压力检测回路，电缆保护回路，安全制动回路，测量指示回路，照明控制回路。电气原理如图4所示。

4.2 起动运行控制

图 4中，送电/起动/停止开关是一个三位置开关。当送电/起动/停止开关转到送电位置时，自保继电器CR2带电。由于驻车/紧急制动联动开关在紧闸位置，制动电磁阀回路电源未接通，制动电磁阀不带电处于制动位置。

图4 EST2D电动铲运机操用控制回路图

当驻车/紧急制动联动开关在紧闸位置，操作手柄在空档位置，送电/起动/停止开关转到起动位置时，起动继电器CR1带电，主电机起动。当变矩器和蓄能器压力升至规定压力时，压力继电器接点闭合。松开驻车/紧急制动开关，制动电磁阀回路电源接通，这时蓄能器压力开关使驻车制动继电器失电，同时蓄能器和变矩器压力开关使制动电磁阀带电，铲运机制动打开而开始工作，计时器开始计时。

4.3 信号及保护回路功能

1）当驻车制动压力低时，而驻车/紧急制动联动开关在松闸位置时，驻车/紧急制动联动开关接通闪光继电器，闪光继电器发出声光信号。

2）压力保护：当变矩器和蓄能器压力低于规定压力值时，串联在制动电磁阀的压力继电器接点断开制动电磁阀电源而制动，同时压力继电器接点接通驻车制动继电器，使制动电磁阀双重断电。

3）电缆过卷保护：当铲运机开车超过电缆一级允许长度时，电缆盘上报警开关接通的报警系统而发出声音信号；当铲运机开车超过电缆二级允许长度时，电缆盘上报警开关断开制动电磁阀电源，铲运机制动。在电缆保护开关动作后，当需要移动铲运机时可按下越前按钮，点动接通制动电磁阀，使铲动机点动前越。

4）紧急制动：特殊情况下，需要铲运机紧急制动时，按下操作台上的紧急制动按钮，紧急制动按钮切断安全制动回路及仪表指示回路电源，制动电磁阀制动，计时表和变矩器油度仪表无指示。

4.4 照明控制回路

铲运机前灯照明由前灯开关和前灯继电器控制，后灯照明由后灯开关和后灯继电器控制。

5 铲运机的采矿应用特点及效果

传统采矿方法效率低、人工成本高，安全性较差，且浪费大量的低品位资源。传统的采矿方法已经不适应矿山生产的发展。因此，应用EST2D型电动铲运机，是矿山开采设备更新改造和满足生产发展的需要。应用EST2D型电动铲运机的高效采矿与传统方法采矿相比有以下几方面特点。

1）高效节能

（1）高效：采用EST2D型电动铲运机采矿与传统方法采矿生产能力对比见表1。应用EST2D型电动铲运机的高效采矿与传统方法相比其采矿贫化率增加了5.80%，采矿损失率增加29.70%，但其采矿工效由 9t/工班提高到了 22.5t/工班，提高了60.90%；采场生产能力由原来的 200t/d提高到了450t/d，提高了 55.60%。高效的采矿方法，使矿山企业的生产效率得到大幅提升。

表1 EST2D型电动铲运机高效采矿与传统方法采矿生产能力对比

（2）节能：EST2D型电动铲运机高效采矿与传统方法采矿节能对比见表2。应用EST2D型电动铲运机的高效采矿与传统方法相比其采矿用电单耗下降了7.4kW·h/t，下降率为58.73%；用水单耗下降了0.01m3/t，下降率为16.67%。从而有效的降低了企业的能耗费用。

表2 EST2D型电动铲运机高效采矿与传统方法采矿节能对比

2）绿色矿山、低成本生产

EST2D型电动铲运机的高效采矿与传统方法采矿作业成本对比见表 3。首先传统采矿方法废石基本上不回填采空区，均运输至地面堆放点堆放，对环境影响较大，同时井下采空区不充填存在安全隐患。高效采矿废石大多用于充填采空区，废石不出坑不仅节约了生产运输成本同时对于现代化绿色矿山的可持续发展有着重要意义。其次应用EST2D型铲运机的高效采矿作业比传统方法采矿直接单位采矿作业成本由传统的 30.38元/吨降低到 26.76元/t左右，降低了11.92%，综合制造成本降低了25.63%，大幅的降低了企业的生产制造成本。

表3 EST2D型电动铲运机高效采矿与传统方法采矿作业成本对比表（矿石量：高效38370t；传统37000t）

高效采矿设备的高效节能、绿色矿山、低生产成本生产提高了企业的经济效益推动着企业现代化绿色矿山的可持续发展，公司先后引进应用各类高效采矿设备70余台，用于矿山生产目前已形成了形成了有轨与无轨高效设备有机结合的生产系统，生产方式的转型升级和高效设备的推广应用取得实效，生产效率有了较大提高。

6 结论

高效设备的推广运用使得矿山生产作业从低效率、高成本开采转变为绿色、安全、高效、低成本开采，在很大程度上提高了矿山的生产效率和经济效益。但是，由于历史问题，导致高效采矿设备现场使用环境条件受限，设备拆装及运输难度大、通风条件差，操作工的操作、维护、保养水平较低，修理工缺乏高效的修理素质，技术人员和设备管理人员对高效设备管理缺乏一定的专业技术和经验，都影响着高效设备的正常使用，所以提高技术人员、操作维护修理人员对高效采矿设备的结构、工作原理、及常见故障判断处理，是确保高效设备正常使用的关键。

通过对 EST2D铲运机电控系统的运行原理分析，为该铲运机在矿山生产中的正常运行、日常维护和管理提供技术参考资料，为其他高效设备的维护和修理提供了参考，对提高高效设备维护和修理有着重要意义，为现代化绿色矿山的可持续发展提供了保障。

［1］Boomer EST2D Operator's Inetruction［Z］.atlascopco.

［2］EST2D铲运机培训资料［Z］.云南锡业股份有限公司采选分公司.

［3］云南锡业股份有限公司.云锡有轨和无轨相结合高效采矿工艺技术与装备应用研究研究报告（采选分公司高峰山矿段Ⅰ-1矿体）［Z］.2013.

Analysis of the Principle of Electronic Control System of EST2D Electric LHD

Zheng Guixiang Guo Limei
（Yunnan Tin Mining Industry Co.，Ltd，Gejiu，Yunnan 661000）

This paper combined in mine production system to apply EST2D electric scraper，and analyzed the composition and working principle of electronic control system for electrical schematic diagram drawing，for the maintenance of the series scraper，and repair provides first-hand information on the technology，to improve the repair quality and efficiency has important significance.

electric LHD； electric control system； component analysis； principle

郑贵翔（1984-），男，云南红河哈尼族彝族自治州个旧市人，本科，电气工程师，从事电气技术管理工作。