斗輪堆取料機電氣系統(tǒng)的日常維護和常見故障

王玉恒

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司， 河北 唐山 063200）

斗輪堆取料機通過斗輪進行連續(xù)取料，是一種利用輸送機連續(xù)堆料的裝卸設(shè)備，在實際作業(yè)中，具備極強的規(guī)律性，在現(xiàn)代技術(shù)的不斷更新與應(yīng)用下，基本達到自動化操作水平。電氣系統(tǒng)是斗輪堆取料機的核心控制單元，為斗輪堆取料機的運行和作業(yè)提供驅(qū)動力，實現(xiàn)斗輪堆取料機持續(xù)性自動化操作。但是在實際應(yīng)用的過程中，斗輪堆取料機電氣系統(tǒng)受到人為因素、客觀因素等影響，會出現(xiàn)各種故障問題，影響實際生產(chǎn)作業(yè)。在這樣的環(huán)境背景下，探究斗輪堆取料機電氣系統(tǒng)的日常維護和常見故障排查分析具有非常重要的現(xiàn)實意義[1]。

1 斗輪堆取料機電氣系統(tǒng)分析

圖1 斗輪堆取料機的基本結(jié)構(gòu)框架

如圖1所示，為斗輪堆取料機的基本結(jié)構(gòu)框架，存在取料、堆料這兩種作業(yè)方式，在堆料作業(yè)中，物料通過料場帶式輸送機裝卸至臂架式輸送機上，直接運送到斗輪頭部端到達料場，以定點堆料方式為主，前臂架位置固定，物料達到規(guī)定運送高度后，前臂架斗輪端水銀開關(guān)會和堆料接觸后，利用回轉(zhuǎn)角度或是整機遷移的方式達到料場。在取料作業(yè)中，斗輪轉(zhuǎn)動，而前臂會圍繞回轉(zhuǎn)中心進行回轉(zhuǎn)，斗輪把物料取送至臂架帶式輸送機中，依靠擋煤槽到達落料斗中，之后卸至尾車達到料場帶式輸送機中，完成取料作業(yè)。

斗輪堆取料機電氣系統(tǒng)以PLC控制為主，包括減速機、電機、機械機構(gòu)等，利用可編程邏輯控制器進行電氣控制，這主要是因為PLC具備可靠性高、控制功能強的特點，編程簡單，可以在現(xiàn)場進行程序修改，再把數(shù)據(jù)傳入管理計算機中，實時監(jiān)控斗輪堆取料機電氣系統(tǒng)的運行狀態(tài)，擴展能力較為靈活，可以實現(xiàn)觸摸屏和變頻器的連接，以實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)通訊的效果，可以應(yīng)用在較為惡劣的工業(yè)環(huán)境中，單動、手動、半自動控制方式并存，配以以太網(wǎng)通訊接口。在實際控制中，設(shè)計人機交互界面，是一個依托于可編程序控制器控制模塊化電氣控制系統(tǒng)[2]。

2 斗輪堆取料機電氣系統(tǒng)日常維護途徑

斗輪堆取料機電氣系統(tǒng)日常維護工作十分重要，這是日常管理的重要部分，根據(jù)斗輪堆取料機實際情況和使用狀態(tài)，制定合理有效的日常維護計劃，明確維護周期、維護方法和維護部位，及時發(fā)現(xiàn)斗輪堆取料機電氣系統(tǒng)的故障隱患，減少各類故障的發(fā)生幾率，延長斗輪堆取料機的使用壽命，進而保證斗輪堆取料機高效穩(wěn)定的運行。

1）主電源維護。主電源線路是斗輪堆取料機日常維護的重要內(nèi)容，這主要是因為由于主電源運行時間較長，其電源線路很容易出現(xiàn)燒毀、短路或是斷路等情況，一旦發(fā)生主電源線路故障問題，斗輪堆取料機將無法作業(yè)，特別是短路問題，很容易導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生，損失嚴重，需要加以重視。在主電源維護中，工作人員無需考慮設(shè)備電源的供電方式，而是將側(cè)重點落在接頭、動力電纜、三相絕緣等方面，檢查接頭是否存在松動情況、動力電纜附近是否存在積水或是熱源以及三相絕緣的絕緣性，同時還要定期清理主電源表面的灰塵或是凝露，保證主電源的正常運行，延長使用壽命。

2）電氣柜維護。在斗輪堆取料機日常作業(yè)中，考慮到往復(fù)作業(yè)較為頻繁，并伴隨著大振動作業(yè)，使得電氣柜內(nèi)線路很容易出現(xiàn)干擾、短路等情況，需要定期檢查和維護，以避免斗輪堆取料機發(fā)生故障。在日常維護中，工作人員要檢查電氣柜內(nèi)線路是否存在端子松動現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)線路松動脫落現(xiàn)象，會使得斗輪堆取料機立即停機，影響日常作業(yè)，需要及時發(fā)現(xiàn)并排除[3]。若主回路輸出線脫落后接觸其他輸出線，整個電氣柜直接發(fā)生短路，使得電氣元件遭到破壞，損失重大，需要更加注意。同時，電氣柜中的變頻器是一種重要的元器件，工作人員要加強維護力度，定期清理使其保持清潔，定期檢查冷卻風機是否正常，保證電氣元件的正常散熱，預(yù)防各種電氣故障問題。

3）電機維護。斗輪堆取料機電機一般安裝在外部，處于生產(chǎn)前線，由于運行環(huán)境較為惡劣，負載沖擊較大，需要工作人員加強對電機的日常維護工作。在日常維護中，工作人員要定期檢查電機相間絕緣與接地絕緣，提高電機的整體絕緣性能；若電機絕緣能力較弱，工作人員要對電機開展繞組烘干浸漆處理，增加表面的絕緣性，并定期檢查其表面穩(wěn)定，一旦超過規(guī)定溫度范圍，立即停機檢查；定期檢查電機工作時的電流大小與變化情況，若超過額定值，需要停機檢查；加強電機冷卻散熱系統(tǒng)的維護，清理電機外部、扇葉和風扇端蓋，清除灰塵和表面污垢，保證電機日常維護效果，延長電機的使用壽命。

4）傳感器維護。斗輪堆取料機的外部傳感器一般包括有限位開關(guān)、雷達料位計和編碼器等，這些開關(guān)會被安裝在設(shè)備外部，由于斗輪堆取料機運行環(huán)境較為復(fù)雜惡劣，需要工作人員定期檢查和清理。限位開關(guān)若發(fā)生故障，會讓斗輪堆取料機電氣系統(tǒng)失去保護作用，容易引發(fā)加大的故障問題，要求工作人員要定期檢查限位開關(guān)的功能與外部線路，這主要是因為限位開關(guān)操作中經(jīng)常和機械擋鐵發(fā)生摩擦碰撞，其接觸部位是日常維護檢查的重點，一旦磨損嚴重，需要及時更換限位開關(guān)，以保證斗輪堆取料機電氣系統(tǒng)的正常運行。而針對雷達料位計和編碼器而言，其工作狀態(tài)會對斗輪堆取料機的堆料、取料工藝發(fā)生影響，考慮到雷達料位計、編碼器長期處于振動環(huán)境下，較容易發(fā)生松動或是脫落情況，需要工作人員定期檢查，一旦發(fā)生松動要及時固定，清除表面污垢或是灰塵，保證傳感器可以正常作業(yè)[4]。

3 斗輪堆取料機常見故障排查

1）故障情況分析。某鋼廠DQLK2000/7500·55型斗輪堆取料機在實際應(yīng)用中，單機運行狀態(tài)良好，而使用遠程控制功能后，持續(xù)性出現(xiàn)急停信號并無法復(fù)位，檢修人員對斗輪堆取料機進行全面排查，沒有發(fā)現(xiàn)任何接線錯誤問題，通過檢測確定感應(yīng)電壓，其控制電纜有備用芯，用小的感應(yīng)電壓備用線取替原有的電纜備用芯，把原有的電纜備用芯進行接地處理，并把原來中間繼電器替換成高返回電壓繼中間繼電器，徹底排除故障。通過分析，發(fā)現(xiàn)故障的根源在于長距離電纜感應(yīng)電壓會造成中間繼電器無法返回的情況，這需要工作人員打好提前量，加強日常防范工作，將屏蔽電纜作為控制電纜，讓屏蔽電纜屏蔽層進行單端接地，以兩相制方式進行電源控制，也可以選擇直流控制的方式，進而解決這一問題。

2）故障診斷與排除。該DQLK2000/7500·55型斗輪堆取料機重新投入使用中，運行一段時間后，又發(fā)生大車行走驅(qū)動停機問題，檢修人員仔細排查，發(fā)現(xiàn)大車行走驅(qū)動停機的根源是動力纜盤停機造成的，隨后，檢修人員對電氣室進行排查，其回路線路完好無損，由于回路線路無任何的電機保護器，檢修人員無法直接判斷跳閘原因，初步分析可能是由于過載造成的斷路器過熱跳閘，并在后期運行中發(fā)生多次跳閘，檢修人員對電機進行全面排查，發(fā)現(xiàn)一根線芯和電機接線螺栓發(fā)生松動問題，檢修人員重新接線并做好加固處理，解決了跳閘問題。通過故障分析，可能是斗輪堆取料機運行中的振動造成線路松動，使得三相電機缺相而引發(fā)的電流失衡，進而造成斷路器跳閘[5]。排除故障后，檢修人員在觸摸屏上方設(shè)置驅(qū)動斷路器合閘指示燈，幫助檢修人員對斷路器進行監(jiān)控，一旦發(fā)生故障，可以及時找到故障點并排除故障，實現(xiàn)斗輪堆取料機電氣系統(tǒng)電氣驅(qū)動情況的有效控制。

3）故障排查方法總結(jié)。在斗輪堆取料機長期運行中，很容易出現(xiàn)電氣故障，需要工作人員及時排查故障，以保證斗輪堆取料機的運行效率。第一，操作人員要根據(jù)相關(guān)規(guī)定進行斗輪堆取料機的操作和使用，掌握設(shè)備連鎖、故障報警、操作工藝和運行順序，防止由于錯誤操作造成的設(shè)備故障。在堆料操作中，啟動順序為“懸臂皮帶—尾車皮帶—大車行走和懸臂回轉(zhuǎn)”；在取料操作中，啟動順序為“地面皮帶-懸臂皮帶—斗輪—大車行走和懸臂回轉(zhuǎn)”。第二，在正常操作的情況下，設(shè)備發(fā)生故障會自動發(fā)出警報并停機，其觸摸屏故障顯示燈會亮，一般包括電機過載故障、皮帶跑偏故障、設(shè)備急停故障以及變頻器故障，工作人員要根據(jù)故障指示燈進行故障診斷與排查，無問題后進行故障解鎖，進而清除故障問題。若驅(qū)動系統(tǒng)出現(xiàn)停機，則觸摸屏和指示燈不會發(fā)生任何反應(yīng)，需要工作人員進行逐一排查，其檢查順序為主回路斷路器—主回路接觸器--控制回路繼電器—PLC輸出模塊指示燈—PLC程序[6]。

4 結(jié)語

為了保證斗輪堆取料機的正常運行，要深入分析斗輪堆取料機的運行原理，加強對斗輪堆取料機的日常維護，及時排除電氣系統(tǒng)的故障隱患，保證斗輪堆取料機的高效穩(wěn)定運行。