采煤机电气部件故障诊断及安全运行

文/李欢欢

因为煤矿地质环境的复杂性，煤矿在煤层中会出现高硬度及大颗粒的煤炭，造成采煤机在运行过程中的振动过大，导致其中的电气部件剪切系统，出现强烈的移位摇晃及松散布线等情况。在恶劣煤矿开采环境中，剪切系统中电气部件可靠性会降低，且增加剪切系统失效可能性。对于这种情况，为了使采煤机保持正常运行，应采取相应的有效措施，使采煤机电气部件可靠性得到有效提升，并确保其能够顺利运行。

1 采煤机的电气部件

1.1 电气控制系统

采煤机是煤炭开采中的重要工具，想要保证采煤机的正常运行，就应对电气系统结构进行充分了解及掌握，才能有效为电气部件故障诊断及安全运行提供针对性管理措施。以下以KXJT1-132/320BP 采煤机装载着MG132/320-WD 电牵引采煤机对电气控制系统及组成部件进行分析，其主要是多个电机可以同时驱动的采煤机。电机横向分布，电气控制系统内的交流调速系统能够实现采煤机驱动牵引。采煤机的构成为左右牵引、框架、左右摇臂移交滚筒。其中电气控制系统构成为三个独立电控箱。

1.2 电气组成部分

采煤机需要防爆安全性电控箱装载的电牵引采煤机的电控设备，而电控设备的构成系统相对复杂。其主要构成为主控系统、主回路以及交流调速系统等，其运行的额定电压为1.14kV。其中主回路为高电压回路，构成为开关、截割机以及真空式接触器等电器部件。主控系统包含许多部件，如工控机、主控器、操作站以及遥控器等等。其中工控机是大屏幕显示器，主控器是可以编程的控制器，操作器是借助串行传输向主控器传输数据，这种系统的操作简单，便于检修及维护。

2 采煤机电气部件的故障诊断

2.1 先导回路的故障

先导回路故障是电气部件常见的故障之一，若出现先导回路故障，按启动按钮采煤机无法启动。且在启动后，有可能造成机组难于自保的情况。检查先导回路时，可以按先导试验键观察先导指示灯是否亮，若指示灯没有亮则是顺槽开关故障，可以通过万用电表测定高压箱接线腔内的实际电压，若测量不到电压则是顺槽供电电缆故障，检查顺槽开关是否存在问题。若检测存在电压，表示顺槽开关没有故障。若采煤机仍不运行，可以检查二极管，观察其是否被击穿或短路，同时检查电机温度保护线是否闭合。而对于启动后机组不能自保的情况，可以检查PLC指示灯，观察其是否亮起，之后对控制变压器内的保险进行检查，观察其是否熔断，还应对自保继电器进行检查，

观察其是否吸合。通过以上检查，有效分析机组不能自保的故障原因，之后采取针对性措施实施处理工作。

2.2 摇臂故障

采煤机运行中，摇臂不能正常调高会严重影响着采煤机的使用和安全运行。因此应检查电磁阀，观察其是否无法动作。若一个电磁阀无法正常动作，则说明控制电源没有故障，可以检查以下几个内容：

（1）应用万能表检查“接线腔-防爆分线盒”和“防爆分线盒-电磁阀”内的电路，观察其是否存在断开现象。

（2）将电磁阀直接连接DC24V电源，观察其是否吸合，若可以吸合，则说明电磁阀正常，若无法吸合，则说明电磁阀已损毁。

（3）检查控制电源中的继电器工作状态，观察其是否存在失灵现象。若电磁阀全部无法动作，则说明摇臂故障的原因可能是“接线腔-分线盒”线路出现问题，应利用万能表检测线路，也可能是控制中心电源的问题，应对控制开关电源进行检查。

2.3 截割系统的电气故障

采煤机在运行中照明灯显示正常，但显示器没有显示电源，且电机突然出现停止情况，且电机无法正常工作。这种情况可能是显示设备存在问题，从而造成显示器无法显示电源。若在几秒后显示器显示正常，则表明是其他电气部件的问题，那么就应检查截割系统中全部电气部件，从而检查出故障原因所在。

3 采煤机电气部件故障维修及保证安全运行的有效对策

3.1 处理先导回路故障的有效措施

在采煤机中先导回路存在故障时，应根据故障情况进行必要的故障诊断，在故障诊断过程中及时发现造成故障的原因，若发生启动不自保情况，则应先检查控制中心内自保点闭合情况，若没有闭合，则应使其保证闭合，若将其闭合后仍存在故障，则说明可能是控制中心的故障问题，也可能是其他电气部件问题。若是控制中心出现故障，应及时更换控制中心，

若控制中心没有问题，但不自保故障仍存在，应检查瓦斯监测装置的情况，观察其运行是否正常，若其无法正常运行说明其存在故障，应及时更换瓦斯监测装置，从而保证采煤机安全运行。

3.2 处理摇臂故障的有效措施

在采煤机摇臂出现无法调高故障过程中，应先后检查线路、电磁阀以及继电器，若是多个电磁阀不能正常动作，则说明原因是控制中心电源故障，应及时检查控制中心电源，如需必要应及时更换中心电源。若检查出造成故障的原因“接线腔-分线盒”线路发生电路，则应及时排除线路短路问题。若检查造成故障的原因是开关电源问题，那么就应及时更换电源开关。若是一个电磁阀不能正常动作，通过检查后了解造成故障的原因是“接线腔-防爆分线盒”线路或“防爆分线盒-电磁阀”线路问题，则应重新连接断开的线路。而若造成电磁阀无法正常动作的原因是电磁阀损毁，那么应及时更换已经损毁的电磁阀。若造成摇臂不能调高的原因是控制中心继电器部分失灵，则应及时更换失灵的继电器。

3.3 处理截割系统故障的有效措施

在采煤机截割系统出现故障时，应先检查控制回路是否正常运行，其原因在于截割系统中，油泵电机的触点主要分布于电机程序回路中，因此应及时检查控制回路是否正常运行来确定故障原因并及时发现故障。若检查后发现造成故障的原因是油泵电机问题，应及时更换油泵电机。若在检查后发现造成故障的原因是直流电源问题或多路信号选择器问题，那么就应及时更换直流电源或多路信号选择器。

4 采煤机对电气部件安全运行的主要条件

采煤机作为特殊工业设备，工作环境恶劣，含有煤炭及瓦斯等爆炸性气体。因此采煤机控制系统应具备防爆性能，且符合煤矿安全生产要求。电动牵引技术常用的剪刀造成电气控制系统存在一定的缺陷。因为电气控制系统干扰无法及时处理，从而对设备运行造成一定的影响，一定程度上降低了生产效率，严重可能造成煤矿失控，进而导致人身安全事故及损坏设备，为了有效防止这种情况的发生，应不断优化及完善采煤机的设计与开发，从而有效降低故障发生的概率，为采煤机系统安全运行提供保障。

5 结束语

综上所述，电气部件安全运行直接影响着采煤机的正常运行，因此应有效提高电气部件的实用性以及可靠性。近几年采煤技术得到了创新及开发，采煤机电气部件的内部结构也逐渐复杂，因此应对电气部件设计进行优化完善，并掌握电气部件发生故障的主要原因，做好相应的故障诊断工作，从而使采煤机工作效率及安全运行得到保障，为我国煤炭企业发展奠定重要基础。