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摘要：随着煤矿自动化的日趋发展，井下采煤机的科技含量也越来越高，对现场维护人员的专业技能要求也越来越高，本文主要从现场实际出发，针对所接触的交流变频电牵引采煤机的使用维护和故障处理方面，分享自己的一些心得体会。
关键字：交流变频 采煤机 使用维护 故障处理
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-012-01
开滦集团钱家营矿业分公司1394W工作面，由于其地质构造比较复杂，现场环境比较恶劣，对于采面所使用的采煤机是一种严酷的考验，这些因素也从侧面导致采煤机事故的频发，机电事故率也直线上升，采煤机的故障主要有机械故障、液压故障和电气故障，本文主要从采煤机的电气故障方面入手，结合现场的一些典型故障进行分析总结采煤机在使用过程中的一些维护要领和故障处理方法。
一、概述
我矿1394W工作面使用的采煤机为MG200/500-AWD，在风道距采面120米处位置安置开滦华明公司的组合馈电开关进行供电，采煤机的电气系统主要由启动回路、运输机闭锁回路（闭溜）、主供电回路、低压控制回路等组成。其中启动回路一般将隔离开关超前断电接点、左右截割电机的温度接点、瓦斯断电仪接点串联在回路中，此外还包括启动按钮、停止按钮、自保接点和启动二极管等构成；闭溜回路一般就是一组带有机械闭锁的常闭节点。它串联在工作面运输机的启动回路中，当采煤机在检修或紧急需要时可以停止运输机，并且闭溜按钮带有机械闭锁功能，必须手动复位后才可以再次启动运输机，保证人身和设备的安全；主供电回路一般由隔离开关、真空接触器、牵引变压器、控制变压器、变频器、左右截割电机、左右牽引电机、泵电机等组成；低压控制回路一般包括PLC、本安电源、非本安电源、电磁阀、左右端头站、遥控器、瓦斯断电仪等。
二、采煤机的典型故障及处理方法
由于井下工作环境的不确定，机组何时出故障是无法预测和判断的。一般处理故障时，需要向现场使用的采煤机司机了解机组的使用情况以及事故发生过程，尤其是要注意其中的一些细节要问清楚，到底是人为的非法使用，还是设备本身的因素导致的事故；另外就是根据事故的现象结合自身经验分析事故的存在的可能原因；然后根据事故的现象，本着先外后内；先电后机；先机械、后液压；先部件、后元件的方法，进行层层剖析，进而查找到事故的原因进行处理。以下针对几种典型的故障进行分析其事故原因和处理的方法。
1、滚筒升起后自动下降的原因及处理方法
1）主要原因：①液压锁损坏。②调高油缸窜液。③安全阀损坏。④管路泄漏。
2）处理方法：①修复或更换液压锁。②更换调高油缸。③更换安全阀。④紧固接头，更换损坏的密封件和其他元件。
2、变频器报警和一般故障处理
1）在判断变频器故障前，确保给变频器提供电源。
2）断电检查快速熔断器，如果有一个快熔损坏，变频器应正常显示，只是在带负荷运行时报出电源缺相故障，可更换快熔；如果两个快熔损坏，则需要用万用表检查接线端子是否有接地故障，检查作为电能储存器的电容组。
注意！ 不允许在不检查的情况下直接更换快熔，否则可能再次损坏快熔。
3）观察控制盘是否亮，如果有一个控制盘不亮，可采取互换控制盘和连接线确认控制盘是否损坏。如果控制盘如下显示：
CDP312（R） PANEL Vx.xx
光标一直闪烁不停，可采取互换控制盘确认控制盘是否损坏，如果还是这样显示，可判断变频器主板损坏，更换变频器。如果互换完控制盘和连接线，该变频器所连接控制盘还是不亮，则需要检查进线侧三个快速熔断器是否完好，如果完好，则变频器RMIO控制板有问题，需要更换。
4）观察控制盘显示内容，警告和故障显示分别如下：
ACS800-01-0070-3 ACS800-01-0070-3
***WARNING*** ***FAULT***
DC BUS LIM（3211） MOTOR STALL（7121）
以上仅仅是一般示例，在实际的使用过程中，还要具体情况具体分析，需要指出的是第一行显示的是变频器的型号和容量，第二行是警告或故障的英文，第三行是警告或故障的内容，括号内为该警告或故障对应的号码。其中变频器的各种警告和故障代码，可以查阅ABB公司ACS-800变频器的数据手册，获取相关的说明以及对应的中文注释。
5）控制盘显示的内容中，SPEED速度、CURRENT电流、TORQUE转矩需要重点关注，在分析和判断问题中，他们会起很大的作用。
3、变频器显示MOTOR STALL（7121）故障信息，经查故障代码含义为电机堵转。
此故障代码属于保护动作，引起的原因主要有以下几种：
1）煤壁夹矸比较多，或者平滑靴损坏或卡阻，采煤机负载比较大。
2）制动闸未打开。
①检查液压油压；根据油压判断是电的问题还是油路问题。
②根据左右摇臂升降正常与否，判断24V电源好坏。
③观察给牵引时PLC的抱闸输出回路指示灯是否亮；亮，则检查电磁阀控制回路。如电磁阀有问题更换电磁阀。
3）扭矩轴损坏。
在采煤机运行的过程中，操作人员会发现一个变频器的电流显示比较大，另一个电流显示接近空转电流，一般空转电流为额定电流的20%左右，则需要检查机械传动部分，在牵引箱和行走箱连接为一个保护轴（也叫扭矩轴），检查该轴是否损坏，如果没有损坏，检查电机齿轮轴。
三、井下处理采煤机故障时的注意事项
1、排除故障时，应断开采煤机电源、隔离开关和离合器，闭锁刮板输送机，使防滑、制动装置处于工作状态；检查处理并支护好采煤机周围的顶板、煤壁，将机器周围清理干净，在机器上方挂好篷布，防止碎石掉入油池中或冒顶片帮伤人。
2、在处理故障过程中所需要的工具（特别是专用工具）、备件、材料必须准备充分。
3、判断故障时，应注意综合分析，以准确地判断故障点。
4、应注意拆装的方法、顺序要正确。
5、在处理故障的过程中，应注意零部件内部要清洁、无杂质及细棉丝等物。
6、处理好故障安装零部件时，应注意零部件的安装方法和顺序，不要碰伤零部件的接合面、划伤密封圈，将零部件及管路联接严密牢固、无松动、不渗漏。
7、故障处理完毕后，一定要清理现场、清点工具、检查机器中有无异物，然后盖上盖板，进行试运转。试运转正常后，检修人员方可离开现扬。
四、结语
本文通过对交流变频电牵引采煤机在实际使用过程中遇到的一些电气问题进行了相关的阐述，但在实际的运转过程中，机械故障也占有非常高的比例，所以身为现场一线的技术人员，平时要学好扎实的理论知识，还要积累处理事故的经验，才能快速准确判断故障所在，缩短事故时间。
俞涛（1972.03.13），男，本科，河北省唐山市，机电助理工程师，现就职于河北唐山开滦集团钱家营矿业分公司综采二队，主要从事机电管理方面的工作。
关键字：交流变频 采煤机 使用维护 故障处理
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-012-01
开滦集团钱家营矿业分公司1394W工作面，由于其地质构造比较复杂，现场环境比较恶劣，对于采面所使用的采煤机是一种严酷的考验，这些因素也从侧面导致采煤机事故的频发，机电事故率也直线上升，采煤机的故障主要有机械故障、液压故障和电气故障，本文主要从采煤机的电气故障方面入手，结合现场的一些典型故障进行分析总结采煤机在使用过程中的一些维护要领和故障处理方法。
一、概述
我矿1394W工作面使用的采煤机为MG200/500-AWD，在风道距采面120米处位置安置开滦华明公司的组合馈电开关进行供电，采煤机的电气系统主要由启动回路、运输机闭锁回路（闭溜）、主供电回路、低压控制回路等组成。其中启动回路一般将隔离开关超前断电接点、左右截割电机的温度接点、瓦斯断电仪接点串联在回路中，此外还包括启动按钮、停止按钮、自保接点和启动二极管等构成；闭溜回路一般就是一组带有机械闭锁的常闭节点。它串联在工作面运输机的启动回路中，当采煤机在检修或紧急需要时可以停止运输机，并且闭溜按钮带有机械闭锁功能，必须手动复位后才可以再次启动运输机，保证人身和设备的安全；主供电回路一般由隔离开关、真空接触器、牵引变压器、控制变压器、变频器、左右截割电机、左右牽引电机、泵电机等组成；低压控制回路一般包括PLC、本安电源、非本安电源、电磁阀、左右端头站、遥控器、瓦斯断电仪等。
二、采煤机的典型故障及处理方法
由于井下工作环境的不确定，机组何时出故障是无法预测和判断的。一般处理故障时，需要向现场使用的采煤机司机了解机组的使用情况以及事故发生过程，尤其是要注意其中的一些细节要问清楚，到底是人为的非法使用，还是设备本身的因素导致的事故；另外就是根据事故的现象结合自身经验分析事故的存在的可能原因；然后根据事故的现象，本着先外后内；先电后机；先机械、后液压；先部件、后元件的方法，进行层层剖析，进而查找到事故的原因进行处理。以下针对几种典型的故障进行分析其事故原因和处理的方法。
1、滚筒升起后自动下降的原因及处理方法
1）主要原因：①液压锁损坏。②调高油缸窜液。③安全阀损坏。④管路泄漏。
2）处理方法：①修复或更换液压锁。②更换调高油缸。③更换安全阀。④紧固接头，更换损坏的密封件和其他元件。
2、变频器报警和一般故障处理
1）在判断变频器故障前，确保给变频器提供电源。
2）断电检查快速熔断器，如果有一个快熔损坏，变频器应正常显示，只是在带负荷运行时报出电源缺相故障，可更换快熔；如果两个快熔损坏，则需要用万用表检查接线端子是否有接地故障，检查作为电能储存器的电容组。
注意！ 不允许在不检查的情况下直接更换快熔，否则可能再次损坏快熔。
3）观察控制盘是否亮，如果有一个控制盘不亮，可采取互换控制盘和连接线确认控制盘是否损坏。如果控制盘如下显示：
CDP312（R） PANEL Vx.xx
光标一直闪烁不停，可采取互换控制盘确认控制盘是否损坏，如果还是这样显示，可判断变频器主板损坏，更换变频器。如果互换完控制盘和连接线，该变频器所连接控制盘还是不亮，则需要检查进线侧三个快速熔断器是否完好，如果完好，则变频器RMIO控制板有问题，需要更换。
4）观察控制盘显示内容，警告和故障显示分别如下：
ACS800-01-0070-3 ACS800-01-0070-3
***WARNING*** ***FAULT***
DC BUS LIM（3211） MOTOR STALL（7121）
以上仅仅是一般示例，在实际的使用过程中，还要具体情况具体分析，需要指出的是第一行显示的是变频器的型号和容量，第二行是警告或故障的英文，第三行是警告或故障的内容，括号内为该警告或故障对应的号码。其中变频器的各种警告和故障代码，可以查阅ABB公司ACS-800变频器的数据手册，获取相关的说明以及对应的中文注释。
5）控制盘显示的内容中，SPEED速度、CURRENT电流、TORQUE转矩需要重点关注，在分析和判断问题中，他们会起很大的作用。
3、变频器显示MOTOR STALL（7121）故障信息，经查故障代码含义为电机堵转。
此故障代码属于保护动作，引起的原因主要有以下几种：
1）煤壁夹矸比较多，或者平滑靴损坏或卡阻，采煤机负载比较大。
2）制动闸未打开。
①检查液压油压；根据油压判断是电的问题还是油路问题。
②根据左右摇臂升降正常与否，判断24V电源好坏。
③观察给牵引时PLC的抱闸输出回路指示灯是否亮；亮，则检查电磁阀控制回路。如电磁阀有问题更换电磁阀。
3）扭矩轴损坏。
在采煤机运行的过程中，操作人员会发现一个变频器的电流显示比较大，另一个电流显示接近空转电流，一般空转电流为额定电流的20%左右，则需要检查机械传动部分，在牵引箱和行走箱连接为一个保护轴（也叫扭矩轴），检查该轴是否损坏，如果没有损坏，检查电机齿轮轴。
三、井下处理采煤机故障时的注意事项
1、排除故障时，应断开采煤机电源、隔离开关和离合器，闭锁刮板输送机，使防滑、制动装置处于工作状态；检查处理并支护好采煤机周围的顶板、煤壁，将机器周围清理干净，在机器上方挂好篷布，防止碎石掉入油池中或冒顶片帮伤人。
2、在处理故障过程中所需要的工具（特别是专用工具）、备件、材料必须准备充分。
3、判断故障时，应注意综合分析，以准确地判断故障点。
4、应注意拆装的方法、顺序要正确。
5、在处理故障的过程中，应注意零部件内部要清洁、无杂质及细棉丝等物。
6、处理好故障安装零部件时，应注意零部件的安装方法和顺序，不要碰伤零部件的接合面、划伤密封圈，将零部件及管路联接严密牢固、无松动、不渗漏。
7、故障处理完毕后，一定要清理现场、清点工具、检查机器中有无异物，然后盖上盖板，进行试运转。试运转正常后，检修人员方可离开现扬。
四、结语
本文通过对交流变频电牵引采煤机在实际使用过程中遇到的一些电气问题进行了相关的阐述，但在实际的运转过程中，机械故障也占有非常高的比例，所以身为现场一线的技术人员，平时要学好扎实的理论知识，还要积累处理事故的经验，才能快速准确判断故障所在，缩短事故时间。
俞涛（1972.03.13），男，本科，河北省唐山市，机电助理工程师，现就职于河北唐山开滦集团钱家营矿业分公司综采二队，主要从事机电管理方面的工作。