采煤機(jī)電氣設(shè)備與電氣控制技術(shù)

【摘 要】MXG-47S型采煤機(jī)是一種矮型大功率采煤機(jī)，功率475Lw，機(jī)面高度1460mm，適應(yīng)于采高1.7～3.5m，傾角≤35°的中厚煤層綜采工作面，要求頂板穩(wěn)定，底板起伏不大，煤質(zhì)硬中硬。本文主要闡述此型采煤機(jī)的電氣設(shè)備與電所控制技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】電氣設(shè)備；電氣控制；技術(shù)方法

1 電氣設(shè)備

1.1 電控箱

電控箱正常工作環(huán)境巾：有瓦斯或煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井中，海拔高度小于2000m周圍介質(zhì)溫度在-10-+55℃之間，+25℃寸周圍空氣的相對(duì)濕度不大于95%：電網(wǎng)交流電壓1140V，50Hz。電控箱設(shè)計(jì)成隔爆兼本安型，使用它可對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行下述控制和保護(hù)：采煤機(jī)啟動(dòng)和停止，運(yùn)輸機(jī)閉鎖，左右截割電機(jī)超載控制；采煤機(jī)牽引方向控制；左右截割滾筒調(diào)高控制，電機(jī)溫升155℃過熱保護(hù)，采煤機(jī)牽引過零保護(hù)。

電控箱由一個(gè)接線腔和一個(gè)隔爆腔組成。接線腔供電纜引入接線用，隔爆腔供安裝電氣元部件用。電控箱下面裝有一個(gè)控制按鈕座，控制采煤機(jī)啟動(dòng)、停止，閉鎖運(yùn)輸機(jī)。集中顯示窗也安裝在電控箱正面，可顯示采煤機(jī)左、右牽引，零位，及左、右截割電機(jī)欠載、超載。電控箱正面蓋板上有兩個(gè)隔離開關(guān)手把和兩個(gè)采煤機(jī)停機(jī)按鈕，停機(jī)按鈕與隔離開關(guān)手把是靠機(jī)械互鎖的，不按下停機(jī)按鈕，無法搬動(dòng)開關(guān)手把。

接線腔在電控箱上面。接線腔和隔爆腔隔板上有12只1140V/2000A高壓接線柱，兩組21芯過線組。6只高壓接線柱為采煤機(jī)進(jìn)線電源。另外6只為左、右截割電機(jī)和牽引電機(jī)電源。右截割電機(jī)和牽引電機(jī)共用一組接線柱。兩只過線組分別供本安和非本安控制線接線用。還有兩只接地線壓板。

電控箱上面還有一個(gè)小蓋板，此腔與隔爆腔是相通的，電控組裝架安裝在該腔。電控箱后面還有一個(gè)隔爆腔蓋板，開該蓋板的是為電控箱安裝時(shí)布線方便。電控箱內(nèi)裝有隔離開關(guān)2個(gè)，控制變壓器1140V/28V 1個(gè)，2個(gè)電流互感器2000/1，整流橋1只，控制組裝架1個(gè)，高壓控制保險(xiǎn)1140V/1A 2個(gè)，28V/4A保險(xiǎn)1個(gè)，分線盤1組。

控制組裝架。該機(jī)電氣控制和保護(hù)電路都在控制組裝架上，控制組裝架由6塊單元插件板組成；1E1，1E2，1E3，1E4，1E5，1E6。1El是電源、終端板，電源經(jīng)過控制變壓器1140V/28V在該板整流、穩(wěn)壓后輸出直流12V，供各板的控制電源，采煤機(jī)啟動(dòng)的終端元件安裝在該板上。

1.2 電動(dòng)機(jī)

YBC-200型電動(dòng)機(jī)專供在有甲烷和爆炸性煤塵的礦井中驅(qū)動(dòng)采煤機(jī)之用，該電機(jī)可在海拔不超過1000m，環(huán)境溫度不超過40℃≤冷卻水溫度不高于30t的礦井中連續(xù)運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)符合GB3836.283《焊炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備隔爆型電氣設(shè)備》。型號(hào)編制符合國際GB3184《電機(jī)產(chǎn)品型號(hào)編制方法》。結(jié)構(gòu)：①電動(dòng)機(jī)為礦用隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)。②電動(dòng)機(jī)的冷卻方式為水冷，接線盒采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，直接焊在機(jī)座上方，接線盒內(nèi)設(shè)有接地裝置，機(jī)座上沒有外接地裝置。③電動(dòng)機(jī)的定子繞組端部埋有3個(gè)常閉型JW2160H溫度繼電器，每相—個(gè)，串聯(lián)連接，作繞組溫度保護(hù)之用，接線盒內(nèi)有控制接線柱2只和主接線柱3只，標(biāo)有l(wèi)、2的為控制接線柱，標(biāo)有u，V，W的為主接線柱，接法為Y。④電動(dòng)機(jī)的前后軸承室均設(shè)有注油孔，擰去注油孔上的螺釘及螺栓可定期給軸承注入3號(hào)鋰基脂（zL3），潤滑脂不得注如太多，以防止軸承溫度過高而損壞軸承。

YBC-75型電動(dòng)機(jī)專供在有甲烷和類似工況環(huán)境的礦井中作為采煤機(jī)牽引電機(jī)之用。該電機(jī)可在海拔不超過1000m，環(huán)境溫度不超過40℃≤冷卻水溫度不高于30℃的礦井中連續(xù)運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)符合GB3836.283《爆炸環(huán)境用防爆電氣設(shè)備》的規(guī)定。

結(jié)構(gòu)：電動(dòng)機(jī)為礦用隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)的冷卻方式為水冷，接線盒采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)的定子繞組端部埋有2個(gè)溫度繼電器，每相一個(gè)，串聯(lián)連接，作繞組的保護(hù)之用，接線盒內(nèi)標(biāo)有1、2的為控制接線柱，標(biāo)有U、V、W的為主接線柱，接法為Y。接線盒內(nèi)設(shè)有內(nèi)接地裝置，外殼設(shè)有外接地裝置。電動(dòng)機(jī)的后外蓋設(shè)有注油孔，擰去注油孔上的螺栓可定期給軸承室注如3號(hào)二氧化鉬鋰基潤滑脂不得注入太多，以防止軸承溫度過高而損壞軸承。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子為鑄鋁轉(zhuǎn)子。電動(dòng)機(jī)的進(jìn)出水口管為1/2英寸。電動(dòng)機(jī)的軸承型為32315Z，315Z，潤滑脂采用3號(hào)二氧化硫鉬鋰基潤滑B8。電動(dòng)機(jī)符合：GB383683《爆炸環(huán)境用肪爆電氣設(shè)備》中的有關(guān)規(guī)室，電動(dòng)機(jī)的骨架油采用標(biāo)準(zhǔn)件，油封型號(hào)為PG75x100x12。

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)逮電磁閥設(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采煤機(jī)的電控系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)，使電磁鐵道電，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)，電磁閥芯宇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UCPQ3x50+1x16+3x4，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)按紐，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1.1x1.18-4S，左指令盒停鈕→5S，右指令盒停鈕→2MB，溫度元件→4MBI熱敏接點(diǎn)→1S1電控箱?！?S，電控箱停鈕→IS：啟動(dòng)按鈕→1El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。控制原理與采煤機(jī)相同。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，由于長途運(yùn)輸，機(jī)內(nèi)的緊固和插接件可能松動(dòng)，試車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型隔離開關(guān)置于通風(fēng)的位置上，并將互鎖按紐1S，1S，接鎖。啟動(dòng)采煤機(jī)，使它位于運(yùn)行位置。啟動(dòng)后，通過觀察看集中顯示指示狀態(tài)：有兩綠色，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。通過以上實(shí)驗(yàn)，說明電控部件正常，可以投人生產(chǎn)運(yùn)行。在采煤機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)注意消除控內(nèi)的潮氣，保持部件可靠接觸。檢修人員開蓋檢修時(shí)應(yīng)嚴(yán)格保護(hù)防爆面，蓋板扣蓋時(shí)密封田一定要鑲在槽內(nèi)，避免出槽壓壞，防止井下潮氣侵入電控籍內(nèi)，應(yīng)保持電控箱清潔、干燥。

[責(zé)任編輯：湯靜]