一种采煤机电控箱的分析与应用

陈晓辉

（同煤集团云冈矿综采三队，山西 大同 037017）

1 采煤机电控箱概述

采煤机一般包括截割机构、牵引机构、电气控制设备、电动机和液压系统。其中，电气控制设备用于控制和协调采煤机各部分之间的动作，是采煤机的重要组成部分。电气控制设备一般包括多种电气元件，比如：变流器、漏电检测器、瓦斯检测器、瓦斯报警器、湿温度传感器、角度传感器和语音报警器等等。鉴于采煤机所处工作环境比较恶劣，电气控制设备常集成于多个箱形结构中，形成采煤机电控箱。采煤机在井下工作时，需要对各部分进行调试和维护；为保证调试和维护的安全性，一般在相应的电控箱内设置隔离开关，以切断相应部分的电路。电控箱内不同等级电压的电子元器相互影响，出电线路与液压管路统一安装在过线腔内，都会造成较大的安全隐患，引发安全事情。

2 云冈矿采煤机电控箱现状分析

云冈矿井下工作面大部分MG300/700AWD 双滚筒采煤机都配备有采煤机电控箱，电控箱采煤机产品的核心控制元件、电控箱的质量好坏直接影响采煤机产品的稳定性与寿命。在该型号采煤机电控箱中各部件繁多，主要分为电子元器件和液压元器件，并且电子元器件又有不同电压的等级区分，有3 300 V、1 140 V 和660 V 三种[1-2]，不同等级电压的电子元器件之间也会造成相互影响。采煤机厂家为了结构简单降低加工成本，将该采煤机电控箱内的高压与低压电子元器件统一安装在电路腔内，并且将出电线路与液压管路统一安装在过线腔内，即在同一个腔体内既走线缆又有水管连接。从实践应用过程发现，采煤机电控箱电子元器件之间的相互影响无法消除。另外发生过采煤机电控箱水路出线漏水情况，造成电控箱电路安全事故的发生。

3 一种新型采煤机电控箱的设计

3.1 新型采煤机电控箱结构分析

以云冈矿MG300/700AWD 双滚筒采煤机为对象，在以往电控箱的基础上进行优化改进，设计了一种新型的采煤机电控箱，该新型电控箱的整体结构如图1、图2 和下页图3 所示[3-4]。主要包括顶板和底板，顶板长度方向的两端底部设有侧板，侧板顶部固定在顶板上、底部固定在底板上。顶板宽度方向的一端底部设有正面板，正面板顶部固定在顶板上、底部固定在底板上，且其两侧均与侧板固定。

图1 新型电控箱的正视剖视图

图2 新型电控箱的俯视剖视图

图3 新型电控箱的左视剖视图

在两个侧板之间设有背板，背板与正面板之间设有中隔板。两个侧板之间还设有背面板，背面板与背板之间设有数个出电腔。在正面板外侧还设有进电腔。在背板和背面板之间还设有背隔板。

在正面板外侧设有盖板，在背面板外侧也设有盖板，另外在进电腔和出电腔外壁上也设有盖板。

在出电腔设置处的背板上设有数个穿墙端子，在中隔板上也设有数个穿墙端子，同时，在进电腔设置处的正面板上也设有数个穿墙端子。

3.2 具体实施方式

该新型采煤机电控箱在使用时，顶板、底板、正面板、侧板和背板之间形成的腔体为电子元器件安装腔体，即主腔体。中隔板将该主腔体一分为二，左侧为高压腔、右侧为低压腔，分别安装不用电压等级的电子元器件，高压腔和低压腔分别安装不同类型的电子元器件，两腔体之间通过穿墙端子进行接线[5-6]。出电腔为电路出线腔体，用于将电控箱内的电源和通讯信号传递到采煤机其他部件中去，该腔体与主腔体之间通过背板上穿墙端子进行接线。背板、背隔板底部和背面板之间形成的腔体为液压管路腔体，用于安装液压油管与水管，并将油管与水管从电控箱两端，分别连接到采煤机其他部件中去。进电腔为电路进线腔体，用于将外部电源引入到电控箱主腔体内，该腔体与主腔体之间通过正面板上的穿墙端子进行接线。同时，安装在正面板、背面板、进电腔和出电腔上的盖板，主要用于保证电控箱各个腔体内部的密封。

3.3 特点分析

该新型采煤机电控箱通过中隔板将电控箱内分为高压腔与低压腔，分别放置不同等级电压的电子元器件，可以有效减少高低压电子元器件之间的相互影响，尤其是减少高压电对控制类元器件的影响；同时，通过背隔板将电控箱内的出线腔和液压管路腔分开，将出电线路与油水路分腔处理，降低了由于液压油管或水管漏水造成的电控箱短路或失火的风险，并且拆装维护时更为方便安全，应用前景更广。

4 实践应用及效果分析

将新型采煤机电控箱在云冈矿MG300/700AWD 双滚筒采煤机上进行安装调试并投入实践应用。从2019 年5 月运行至今，采煤机电控箱整体运行理想，有效实现采煤机电气系统的智能控制与保护。在实践应用的1 a 时间内，采煤机电控箱高低压电子元器件故障较少，同时电控箱无短路或失火安全事故发生。该新型采煤机电控箱的应用，有效保护了采煤机供电系统的稳定性，保障了采煤机作业的连续性，降低了安全事故的发生。该采煤机电控箱的设计及应用项目是合理的、成功的，具有较好的市场应用前景，可以大规模推广应用。