劉永新

摘? 要：人們生活水平的提高，對(duì)資源需求也在逐漸提升。因此，為了提升煤炭資源的質(zhì)量，相關(guān)企業(yè)要重視采煤機(jī)創(chuàng)新工作，將電氣設(shè)備與電氣控制技術(shù)應(yīng)用于采煤機(jī)中，以便更好的滿(mǎn)足人們對(duì)煤炭資源開(kāi)采的需求。本文就采煤機(jī)電氣設(shè)備與電氣控制技術(shù)進(jìn)行研究，保障煤炭企業(yè)能夠真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：采煤機(jī);電氣設(shè)備;電氣控制

作為我國(guó)的主要能源，煤炭資源與我國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著直接關(guān)系。因此，必須要不斷提升煤炭開(kāi)采工作的質(zhì)量和效率，提高采煤機(jī)的自動(dòng)化和現(xiàn)代化水平，掌握電氣設(shè)備與電氣控制技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，保證采煤機(jī)能夠滿(mǎn)足煤礦資產(chǎn)產(chǎn)量的預(yù)期要求。

1 采煤機(jī)電氣設(shè)備與電氣控制技術(shù)應(yīng)用的必要性

煤炭作為重要的戰(zhàn)略性資源，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成的影響非常大，現(xiàn)在我國(guó)煤炭資源開(kāi)采過(guò)程中非常依賴(lài)采煤機(jī)，其運(yùn)行的效率和穩(wěn)定性，對(duì)采煤工作開(kāi)展造成的影響較大，并且采煤機(jī)本身有著結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的特點(diǎn)，主要包括：液壓、電氣、機(jī)械等獨(dú)立系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的控制難度較高，給我國(guó)煤礦行業(yè)發(fā)展造成較大影響，以采煤機(jī)為例，采煤機(jī)運(yùn)行過(guò)程中主要依靠電氣控制系統(tǒng)控制，對(duì)煤礦生產(chǎn)工作造成的影響較大，嚴(yán)重的情況下還會(huì)降低煤礦的生產(chǎn)效益。因此，研究人員決定將電氣設(shè)備與電氣控制技術(shù)應(yīng)用于采煤機(jī)中，最大限度提升采煤機(jī)的整體性能，以便更好的滿(mǎn)足各個(gè)各業(yè)對(duì)煤礦資產(chǎn)的需求。

2 采煤機(jī)電氣設(shè)備

2.1 電控箱

由于采煤機(jī)運(yùn)行的環(huán)境具有一定特殊性，必須要加強(qiáng)采煤機(jī)電控箱的隔爆功能和防爆功能，保證采煤機(jī)始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)。另外，開(kāi)展采煤機(jī)電控箱設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)成隔爆兼本安型，更好的實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)啟停，運(yùn)輸機(jī)的閉鎖等功能，真正實(shí)現(xiàn)左右截割電機(jī)的超載控制、牽引機(jī)方向控制、左右截割滾筒高度調(diào)整控制等工作，并且，為了減少溫度對(duì)采煤機(jī)正常運(yùn)行造成的影響，還設(shè)置了電機(jī)過(guò)熱保護(hù)裝置，一旦電機(jī)溫度升到155°，電氣就會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)。除此之外，采煤機(jī)還設(shè)置了過(guò)零保護(hù)，最大程度上降低采煤機(jī)運(yùn)行期間出現(xiàn)故障問(wèn)題的概率。

電控箱主要由隔爆腔和接線腔組成，接線腔內(nèi)部有供電纜引入的接線口，隔爆腔的內(nèi)部存在安裝電氣元件的位置。除此之外，電控箱的下面還裝有一個(gè)控制按鈕座，以此控制采煤機(jī)的停止和啟動(dòng)。同時(shí)，采煤機(jī)電控箱的集中顯示窗安裝在正面位置，能夠有效顯示左右牽引、停止、啟動(dòng)等元件，正面蓋板的位置還設(shè)有兩個(gè)隔離開(kāi)關(guān)和停機(jī)按鈕兩者可以機(jī)械互鎖，一旦出現(xiàn)機(jī)械互鎖現(xiàn)象，那么開(kāi)關(guān)把手就無(wú)法搬動(dòng)，停機(jī)按鈕也無(wú)法按下，能夠有效提高電控箱的安全性。另外，采煤機(jī)電控箱的接線腔位于電控腔后面，打開(kāi)電控箱前部之后，需要將隔爆腔蓋板挪開(kāi)才能開(kāi)展布線操作，電控箱內(nèi)部主要包括：電流互感器、隔離開(kāi)關(guān)、分線盤(pán)等部件，并且所有部件都設(shè)置在電控箱組內(nèi)部，總控制模塊、控制器等組件的共同作用下，采煤機(jī)才能實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2 電動(dòng)機(jī)

考慮到采煤機(jī)運(yùn)行的環(huán)境中含有大量煤塵和瓦斯，這些物質(zhì)的含量一旦超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)致使安全事故出現(xiàn)。因此，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，要保障電動(dòng)機(jī)能夠滿(mǎn)足GB3836.3《爆炸環(huán)境用防爆電氣設(shè)備》標(biāo)準(zhǔn)要求，采煤機(jī)必須能夠在特定作業(yè)環(huán)境下與運(yùn)行。同時(shí)，采煤機(jī)的作業(yè)條件在一般為海拔1000m以下，環(huán)境溫度低于40°，冷卻水的溫度小于30℃，能夠較好的滿(mǎn)足采煤機(jī)連續(xù)作業(yè)的要求。

設(shè)計(jì)人員選擇礦用隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)作為采煤機(jī)電機(jī)，充分考慮到低溫循環(huán)散熱問(wèn)題，并采用水冷的方式冷卻，解決繞組運(yùn)行過(guò)程中出席那溫度升高等一系列問(wèn)題，在定子繞組端部設(shè)置溫度繼電器，議案達(dá)到保護(hù)繞組溫度的目的。另外，電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行之后，會(huì)因?yàn)槟Σ脸霈F(xiàn)溫度升高等一系列問(wèn)題，采用在軸承室前后注入潤(rùn)滑油的方式，降低軸承溫度，提升軸承維護(hù)工作的水平，降低軸承運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障的概率。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還在電動(dòng)機(jī)接線盒的外部設(shè)置外接地裝置，內(nèi)部設(shè)置了內(nèi)接地裝置，提升電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的安全性。

1.3 電磁閥腔

采煤機(jī)的制動(dòng)電磁閥、功控電磁閥和調(diào)速電磁閥設(shè)置在泵箱里的電磁腔內(nèi)。其機(jī)能為二位四通、三位四通的Y型礦用隔爆電磁換向閥。電磁閥通過(guò)閥座連接塊與液壓傳動(dòng)箱內(nèi)的油管連接。電磁閥的工作原理是通過(guò)采煤機(jī)的電控系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)，使電磁鐵通電，電磁鐵吸住銜鐵推動(dòng)閥芯移動(dòng)，達(dá)到電磁閥換向的目的。當(dāng)軸承消失時(shí)，電磁閥芯字彈簧力的作用下維持在中立位置上。采煤機(jī)的電磁閥都是直流濕式電磁鐵。采用濕式電磁鐵可減少銜鐵運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力和溫升，使用電磁閥工作的可靠性提高。調(diào)速電磁閥，用于改變操縱機(jī)構(gòu)遙控油缸的進(jìn)油方式，當(dāng)電磁閥在中立位置時(shí)，遙控油缸兩端與油池相通，手動(dòng)操作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生困油現(xiàn)象。

2 電氣控制

2.1 采煤機(jī)控制

采煤機(jī)啟動(dòng)和停機(jī)，借用動(dòng)力電纜一根控制芯線，使采煤機(jī)上的控制回路與磁力啟動(dòng)器先導(dǎo)回路相連，組成遠(yuǎn)方控制回路。采煤機(jī)主電纜是兩條UCPQ3×50+1×16+3×4，在順槽用二臺(tái)磁力啟動(dòng)器，利用磁力啟動(dòng)器延時(shí)觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)截割電機(jī)的分別啟動(dòng)。在采煤機(jī)啟動(dòng)和停機(jī)的控制回路中有四個(gè)停機(jī)按鈕，一個(gè)啟動(dòng)回路中串進(jìn)了三臺(tái)電機(jī)溫度保護(hù)的熱敏接點(diǎn)，無(wú)論哪臺(tái)電機(jī)溫升超限均可切斷電源，只有溫度恢復(fù)到允許值時(shí)，機(jī)器方可正常工作。起動(dòng)回路主電纜控制芯線接1.1×1.18→4S1左指令盒停鈕→5S1右指令盒停鈕→2MB1溫度元件→4MB1熱敏接點(diǎn)→1S1電控箱?！?S2電控箱停鈕→1S3啟動(dòng)按鈕→1E1終端元件。

2.2 運(yùn)輸機(jī)控制

采煤機(jī)上只控制運(yùn)輸機(jī)停機(jī)，主要從安全角度考慮，采煤機(jī)檢修時(shí)運(yùn)輸機(jī)應(yīng)閉鎖?？刂圃砼c采煤機(jī)相同。1S4閉鎖按鈕裝在電控箱上。

2.3 使用與維護(hù)

使用采煤機(jī)前，要熟悉本電氣系統(tǒng)性能和原理，由于長(zhǎng)途運(yùn)輸，機(jī)內(nèi)的緊固和插接件可能松動(dòng)，試車(chē)前要緊固各連接部位，以保持良好的接觸。在主電纜和磁力啟動(dòng)齊接好后，可按以下步驟實(shí)驗(yàn)電氣系統(tǒng)：首先使兩臺(tái)GM2250型隔離開(kāi)關(guān)置于通風(fēng)的位置上，并將互鎖按鈕1S1、1S2解鎖。啟動(dòng)采煤機(jī)，使它位于運(yùn)行位置。啟動(dòng)后，通過(guò)觀察看集中顯示指示狀態(tài)：有兩個(gè)綠色，V2+12V電源顯示;V19采煤機(jī)零位顯示;V24黃色，采煤機(jī)零位抱閘;V13、V27分別為左、右截割電機(jī)欠載。通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明電控部件正常，可以投入生產(chǎn)運(yùn)行。在采煤機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)注意消除腔內(nèi)的潮氣，保持部件可靠接觸。檢修人員開(kāi)蓋檢修時(shí)應(yīng)嚴(yán)格保護(hù)防爆面，蓋板扣蓋式密封圈一定要鑲在槽內(nèi)，避免出槽壓壞。

3 總結(jié)

現(xiàn)在我國(guó)很多煤炭企業(yè)應(yīng)用的煤炭機(jī)都存在穩(wěn)定性較差問(wèn)題，給煤炭企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展造成較大阻礙，為了實(shí)現(xiàn)煤炭企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成煤炭企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)，要合理應(yīng)用電氣設(shè)備和電氣控制技術(shù)優(yōu)化采煤機(jī)，降低采煤機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障問(wèn)題的概率，更好的滿(mǎn)足各個(gè)行業(yè)對(duì)煤炭資源的需求。

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