采煤机维修培训资料 - 图文

冀中能源股份有限公司显德汪矿

采煤机维修培训资料

冀中能源有限公司显德汪矿

二〇一三年

目 录

采煤机机械培训材料

第一章 整机 ................................................................................................1 第二章 截割机构 .........................................................................................4 第三章 牵引机构 .........................................................................................8 第四章 行走机构 ....................................................................................... 11 第五章 机身联接 ...................................................................................... 13 第六章 液压调高系统 ............................................................................... 16 第七章 冷却喷雾系统 ............................................................................... 18 第八章 润滑 ............................................................................................. 19 第九章 地面调试与操作方法 ..................................................................... 21 第十章 日常维护及保养 ............................................................................ 24 第十一章 常见故障及处理方法 ................................................................. 26

采煤机电气培训材料

第一章 电气系统简介 ............................................................................... 31 第二章 采煤机的使用 ............................................................................... 32 第三章 PLC(可编程逻辑控制器) ............................................................... 35 第四章 变频器的操作及维护 ..................................................................... 41 第五章 常见故障分析及处理方法 .............................................................. 53 第六章 电气日常检修指南 ........................................................................ 57 第七章 备件表（电气部分） ..................................................................... 59

I

采煤机变频器培训材料

第一章 变频器的基本原理 ........................................................................ 60 第二章 警告 ............................................................................................. 61 第三章 变频器控制盘 ............................................................................... 62 第四章 主从宏的介绍 ............................................................................... 66 第五章 第六章 第七章 第八章

变频器的接线 ............................................................................... 67 变频器报警和故障的一般处理过程 ................................................ 69 变频器报警和故障一览表 .............................................................. 71 四象限变频器操作补充 ................................................................. 84

II

采煤机机械培训材料

第一章 整机

产品总体设计思想借鉴国外的先进理念同时结合我厂的加工工艺、安装水平实际情况，自己创造条件接触、研究、消化、吸收国外产品最新技术，将国外产品先进技术积于一身，其总体设计思路和理念主要有以下几点：在紧固技术方面借鉴了德国Eickhoff的长液压螺栓紧固技术；在抗振动方面采用了英国Andson的框架积木式结构模块化设计；在有利于搬运、下井便利方面采用了美国Joy的三段机身联结；在平衡拖动方面采用德国Eickhoff公司的“一拖一”主、从控制技术；牵引拖动系统采用芬兰ABB公司的主、从控制及DTC技术（直接转矩控制技术）。

电牵引采煤机主要由：左牵引部、右牵引部、摇臂、调高泵箱 、联接框架（小机型采用电控箱集成机构）、开关箱、变频器箱、变压器箱 、行走箱(两件)、机身联接件、冷却喷雾系统、电气外部连接件、拖缆装置、左右滚筒、各部件电动机等组成（图1-1）；

采煤机由老塘侧的两个导向滑靴和煤壁侧的两个平滑靴分别支承在工作面刮板运输机销轨和铲煤板上。当行走机构的驱动轮转动带动齿轨轮与销轨啮合，采煤机便沿运输机正向或反向牵引移动；截割机构电机通过减速驱动滚筒旋转进行落煤和装煤。

采煤机机身整体采用液压拉杠联结，无底托架；机身两端铰接左右摇臂并通过左右联接架（小机型无）与调高油缸铰接。两个行走箱左右对称布置在牵引部的老塘侧，由两台牵引电机分别经左右牵引部减速箱驱动实现双向牵引。采用销轨式牵引系统，导向滑靴和齿轨轮中心重合骑在运输机销轨上，可保证采煤机不掉道，同时保证齿轨轮和销轨柱销有良好的啮合性能。机身中段为一整体联接框架， 开关箱、变频器箱两个独立的电气部件分别从老塘侧装入联结框架（小机型采用电控箱集成机构）。调高泵箱、 变压器箱两个独立的部件分别从老塘侧装入左右牵引部的一段框架内。摇臂采用直臂结构形式，左右通用，摇臂输出端采用方形出轴与滚筒联结。滚筒叶片和端盘上装有截齿，滚筒旋转时靠截齿落煤，再通过螺旋叶片将煤输送到工作面刮板运输机上。机器的操作可以在采煤机中部电控箱上或两端左右牵引部上的指令器进行，也可以用无线摇控器控制。采煤机

1

中部可进行开停机、停运输机和牵引调速换向操作，采煤机两端和无线摇控均可进行停机、牵引调速换向和滚筒的调高操作。

1、滚筒（两件） 2、摇臂（两件） 3、行走箱（两件） 4、左牵引部 5、右牵引部 6、联接框架 7、液压拉杠（四根） 8、截割电机（两件） 9、牵引电机（两件） 10、调高泵箱 11、高压开关箱 12、变频器箱 13、变压器箱 14、调高油缸（两件） 图1-1

电牵引采煤机的主要参数包括：

（1） 采高范围 （2） 最大下切量 （3） 总装机功率 （4） 截深

（5） 机面高度 （6） 摇臂摆动中心距 （7） 牵引力 （8） 牵引速度 （9） 滚筒转速 （9） 采煤机总重量 （10） 生产能力 主要技术特点：

2

1、所有电机横向装入每个独立的机壳内。各部件均有独立的动力源，省略了复杂的螺旋伞齿轮传动及过轴系统，各大部件之间无动力的传递，故障点、漏油点减少，维护、维修方便。

2、三个独立的电气箱部件和一个独立的调高泵箱部件分别从老塘侧装入中间联结框架内和左右牵引部的一段框架内，均为抽屉式结构型式，该四个独立部件不受力，拆、装、运、维修均方便。

3、机身由三段组成，采用长液压拉杠和高强度螺栓联结为一个刚性整体，无底托架，能适应与各种工作面运输机配套和不同综采工作面的需要。

4、摇臂行星头为双级行星传动结构，并采用四行星轮结构，齿轮强度和轴承寿命高，行星头外径尺寸小，可以配套的滚筒直径范围大。摇臂行星头油池和摇臂身油池隔离，为两个独立的润滑油池，可以保证滚筒位于任何位置时，行星机构部分都能得到良好的润滑。

5、变频器采用水冷方式。

3

第二章 截割机构

一、结构及工作原理

1、主要结构

截割机构主要由截割电机、摇臂减速箱、滚筒等组成，机构内设有冷却系统，内喷雾等装置（图2-1）。

2、工作原理

截割电机直接安装在摇臂箱体内，电机出轴通过离合器（细长扭矩轴）和电机齿轮轴（一轴）连接。离合器操作时，拉动离合手把使扭矩轴在拉力作用下与一轴花键联接脱离，此时转动手把，使手把脱离定位，电机的动力不再传递。同样推动手把，使扭矩轴在推力作用下与一轴内花键盘完全相联进尔传递动力。当更换细长扭矩轴断裂时，就可从老塘侧抽出扭矩轴进行更换。小机型，如MG150/350-WDH等，截割电机离合器在二轴，原理与上面相同。臂身通过几组直齿轮包括惰轮（数量及减速比根据设计而定）将动力传递给中心齿轮组，中心齿轮组的内齿驱动行星减速器中的太阳轮，太阳轮驱动行星轮，行星轮通过内齿圈将动力传给行星架，行星架出轴渐开线花键与方法兰联接由方法兰方键驱动滚筒旋转。

机械减速部分全部集中在摇臂箱体及行星机构内。摇臂通过销轴与连结架（或牵引部）铰接，然后再与牵引部机壳铰接。摇臂通过连接架回转臂上的销轴与安装在牵引部上的调高油缸缸座铰接，通过油缸的伸缩，实现截割滚筒的升降。

3、截割机构的特点：

（1）摇臂的回转采用铰轴结构，没有机械传动。

（2）摇臂减速箱机械传动都是简单的直齿轮传动，结构简单，传动效率高。 （3）截割电机和摇臂主动轴齿轮之间，采用细长扭矩轴联接，可补偿电机和摇臂主动轴齿轮安装位置的小量误差，在扭矩轴上设有V型剪切槽，受到较大的冲击载荷时，剪切槽切断，对截割传动系统的齿轮和轴承及电机起到保护作用。

（4）摇臂机壳内外均设有水道，在外喷雾降尘的同时，对摇臂减速箱起到

4

冷却作用（图2-2）。

（5）摇臂行星传动与臂身直齿轮传动分油池润滑，保证了行星头部分的润滑，整个传动系统润滑效果好。

（6）摇臂减速箱内的传动件及结构件的机械强度设计有较大的安全系数。

1、截割电机 2、离合器组 3、臂身减速箱 4、中心水路（内喷雾管路） 5、第一级行星减速机构 6、第一级行星减速机构7、方法兰 8、浮动密封 9、臂身冷却管路（外喷雾管路）

图2-1

5

图2 -2

二、使用注意事项

1、开机前应先检查冷却水的水压水量，先通水后启动电机，严禁断水使用，当电机长时间运行停机后，不要马上关闭冷却水。发现有异常声响时，应立即停机检查。

2、左、右摇臂机壳的截割电机出轴部位下部设置有一个漏油孔，以防止摇臂油池油封渗漏油时，渗漏出的油液聚积在电机孔腔内，又为防止煤粉将该漏油孔堵塞，在摇臂机壳底面用一螺塞将该漏油孔堵上。在使用维护中注意：在工作面设备检修班（作业）中，应经常拆卸该螺堵，检查漏情况并放油，并根据漏油变化情况更换摇臂一轴（电机齿轮轴）油封。

三、重要部位的拆装说明

滑动密封拆卸安装的方法：先将定心座螺栓拆掉再用顶丝将定心座顶出，顶出时需对称拆卸，因为定心座与方法兰属过盈配合，所以拆卸时需受力均匀。再拆方法兰，更换滑动密封。还可以用顶丝将方法兰和定心座一齐拆掉，同时将各螺孔打标记便于安装，否则螺丝孔会对不正，方法兰倾斜同样会漏油，所以按标记安装可以避免返工。安装时要按拆时的记号安装，在将要安装到位时要注意中心进水管，此时的中心进水管要对在正中心，开口的部位同时也要对齐。定心座

6

螺栓一定要在拧紧后穿铁丝以防松动（图2-3）。

1 方法兰

2 滑动密封 3 定心座 图2-3

7

4 中心水管 5 圆锥磙子轴承

第三章 牵引机构

一、结构及工作原理

1、主要结构

牵引部由机壳、牵引电机、液压制动器、电机齿轮轴、惰轮组、牵引轴、中心齿轮组、行星减速器及油位标尺等主要零部件组成(图3-1)。

2、工作原理

交流电牵引采煤机牵引机构由左、右牵引部和左、右行走箱组成，位于机身的左右两端，是采煤机行走的动力传动机构。左、右两个牵引部内各有一台用于采煤机牵引的交流电机，牵引电机出轴外花键与电机齿轮轴内花键相联，将电机输出转矩通过两级直齿轮减速传给第一级行星机构，第一级行星机构再通过行星架输出，通过太阳轮传给第二级行星减速机构后由行星架输出，通过一根花键轴传给行走箱中的驱动轮，驱动轮驱动齿轨轮再与销轨啮合，使采煤机来回行走。一轴同时与液压制动器联接，液压制动器的压力油来源为调高系统，并由PLC控制电磁阀来实现采煤机的制动。

3、结构特点

（1）制动采用液压制动器，使采煤机在较大倾角条件下采煤，有可靠的防滑能力。

（2）采用双级行星减速机构。行星减速器采用四行星轮结构使轴承寿命和齿轮强度，裕度大、可靠性高。行星减速机构为双浮动结构，即第一级太阳轮、行星架浮动，第二级太阳轮、内齿圈浮动，以补偿制造和安装误差，使各行星轮均匀承担载荷。

（3）平滑靴通过一更换方便的支撑板与牵引部机壳联接，易于与工作面运输机配套。

（4）导向滑靴回转中心与齿轨轮中心同轴，保证齿轨轮与销轨的正常啮合。 （5）机壳采用铸、焊结构。左牵引部机壳的右端和右牵引部机壳的左端为一箱体框架，独立的调高泵箱部件和变压器箱部件分别装入左右牵引部箱体框架内。

8

1、液压制动器 2、电机齿轮轴 3、惰轮轴 4、牵引轴 5、中心齿轮组 6、一级行星机构 7、机壳 8、二级行星机构 9、电机

图3-1

二、使用注意事项

开机前应先检查冷却水的水压、水量，先通水后启动电机，严禁断水使用，断水或有其它异常响声时必须立即停机检查。

使用过程中检修班必须检查牵引部油位尺的油位及齿轮油油质的好坏。以保证机器的正常使用。

三、液压制动器原理及使用

1、 液压制动器原理

液压制动器是采煤机的安全防滑装置，是一种弹簧加载液压释放式制动器，主要由缸体、活塞、内齿圈、前盖、后盖、磨擦片组件、片齿轮、加载弹簧及密封件等组成。

由调高液压系统控制油路自进油口供油松闸, 切断控制油时，在加载弹簧作用下进入抱闸状态，此时加载弹簧力通过活塞压向片齿轮，使两组磨擦片组件与片齿轮紧密压靠，产生磨擦力矩，采煤机被制动。松闸时，两组小弹簧的弹簧力

9

使两组磨擦片组与片齿轮脱离接触。

缸体、 后盖和前盖分别与内齿圈用二组螺栓联结为一体。液压制动器通过前盖的止口与牵引部机壳联结， 通过前盖的法兰盘用螺栓与牵引部机壳把紧。电机齿轮轴的轴齿轮一端与制动器两组磨擦片组的内齿轮联结。

液压控制油受一个制动电磁阀控制， 当牵引速度为零或电气控制发出制动信号时，制动电磁阀断电复位，制动器内的压力油经电磁阀回油池，制动器处于制动状态，采煤机静止不动。

2、机械释放(松闸)

若液压系统发生故障或检修拆卸时，液压制动器可用机械方式释放，方法：把端面的两个螺钉拆下，把两个对称的螺塞拆下，用端面的两个螺钉拧入活塞的M8螺孔中，活塞被提起，制动器即被释放。

使用时注意： 当工作面倾角≤12°时，建议将液压制动器用机械方式释放(松闸)，以消除采煤机换向时经常制动发热及磨擦片磨损消耗。

3、拆卸

拆卸时应均匀松开联结后盖周边的螺栓，缓慢均匀地释放弹簧的预压力，注意防止弹力伤人事故。更换磨擦片或密封圈时才需拆卸后盖，磨擦片组件1一般应成组成对进行更换，换下来的组件如内齿无损伤只更换磨擦片即可。

6、 重要提示

本制动器用于采煤机牵引箱，可防止采煤机在坡度较大的工作面上停止时因机重自动下滑的倾向，它只起到机器停止后的止动作用保持机器静止不动。不能用于制动运动着的机器吸收机器运行中所发生的动能，但偶尔的“紧急停车”除外（每次紧急停车后应及时检修制动器），经常的紧急停车把它当作制动闸用将促使闸片急剧磨损、发热、冒烟甚至起火，这样不但损坏了制动器而且对工作面也是非常危险的，为了机器和工作面的安全，用户必须根据工作面的实际条件采取得力的措施保证机器的安全运行。任何违规使用和操作及有损性能安全方面的改造和使用假冒配件等行为都是不该发生的，制造厂将不承担任何责任。

10

第四章 行走机构

一、结构及工作原理

如图4-1所示，主要由行走箱壳、驱动轮、齿轨轮组、齿轨轮轴、导向滑靴、与牵引部行星机构出轴联接的花键轴、支承驱动轮和齿轨轮的轴承及密封件等组成。

驱动轮为轴齿轮，通过轴承支承在箱壳上，驱动轮通过内花键与花键轴一端相联，花键轴另一端与牵引行星减速器行星架内花键相联，将行星架输出动力传给驱动轮。花键轴上设有扭矩槽，当实际载荷大于额定载荷的2.8倍时，花键轴从扭矩槽处断裂，对采煤机机械传动件起到保护作用。根据需要该花键轴可以拆除，这样，牵引动力传动链被断开，即可起到离合器的作用。齿轨轮内装轴承，并通过轴套装在齿轨轮轴上，可相对心轴转动。齿轨轮轴装在机壳上，且挂有导向滑靴。导向滑靴套在销轨上，它是支承采煤机重量的一个支承点，并对采煤机行走起导向作用，它同时承受采煤机的部分重量及采煤机的侧向力。

行走机构左、右各一组，行走机构箱体牢固地固定在左、右牵引部箱体上，通过两个止口与牵引部箱体定位联接，承受剪力，同时用多条高强度螺柱、螺钉和液压螺母，将行走机构箱体与牵引部箱体紧固成一刚性整体。

二、部件的注意要点

1、行走部是采煤机比较重要的部分,在使用的过程中需要注意的问题是:齿条(运输机)尽量直,弯度不能太急,因为行走的导向滑靴在经过两个齿条连接处,卡住再牵引会使导向滑靴撑开,如果导向滑靴在直线上行走的话,是不会出现上述现象的,除非原始制造有问题。

2、另外,齿轨轮在现场出的问题比较多,首先在维护上要求每个检修班注油,因为长时间不加油,其油脂会出现沉淀结痂现象,给以后的注油造成困难,而且也会大大缩短轴承的寿命。

3、齿轨轮的注油位置在轴的中心位置上方,要求每个维修班注油时将旧油脂挤出一部分才可以。

11

4、平滑靴的更换标准是:在新的基础上磨掉10mm时就应该更换,因为淬曾的厚度基本是就是这个大.从经济角度上讲,此时的处理是补焊耐磨层,但要求补焊后用砂轮机打磨平整,以防损伤铲煤板。

5、导向滑靴的更换标准是:在新的基础上,两侧间隙加在一起超过26?30mm时,此时就应该维修补焊耐磨层或者更换新滑靴.如果间隙过大会使齿轮骑在齿条以外,造成打牙齿的现象,尤其是俯采时,更应该即时处理。

1、行走箱壳体 2、驱动轮 3、花键轴 4、齿轨轮组 5、齿轨轮轴 6、导向滑靴

图 4-1

三、重要部位的拆装说明

1、齿轨轮组的简要安装说明

（1）将N0802齿轨轮组、N08-1导向靴一并装入壳体内； （2）N0802齿轨轮与N08-3驱动轮咬合； （3）垫平垫实N0802齿轨轮组、N08-1导向靴；

（4）安装N08-5A齿轨轮轴；（使用Φ60铜棒，注意轴端缺口位置，不可啃坏O型密封圈）

2、液压拉紧装置的安装

同机身连接：液压拉紧装置的使用与维护。

12

第五章 机身联接

一、机身简介

1、结构：如图5-1所示，采煤机机身联接主要由平滑靴及其支撑架、 液压拉杠、高强度螺栓、高强度螺母、调高油缸、铰接摇臂的左右联接架以及各部位联接零件等组成。

2、特点：交流电牵引采煤机采用无底托架总体结构，其机身由三段组成（小机型电气部分采用整体结构，无联结框架），三段机身联接以液压拉杠联接为主，在四条液压拉杠和多组高强度螺柱、螺母的预紧力作用下，将采煤机三段机身联为一个刚性整体。

二、液压拉紧装置的使用与维护

1、液压拉紧装置的原理

如图5-2所示，在液压拉杠两端分别安装高强度螺母，其中一端再安装液压拉紧装置，液压拉紧装置在高压手动泵超高压油的作用下，使液压拉杠拉长一定尺寸，接近其材料的弹性极限，这时在高强度螺母和机壳紧固端面之间产生一个间隙，拧紧高强度螺母，消除间隙，再卸去液压力，去掉拉紧装置，此时液压拉杠不能回缩，达到预期的紧固和防松目的。

2、使用方法

液压拉杠在紧固之前，高强度螺母在液压拉杠的端头螺纹上必须转动灵活。首先将防松螺母与垫片连接在液压拉杠上，再将支撑套套在防松螺母上，支撑点为垫片，然后将液压螺母拧上液压拉杠（必须旋转灵活），

紧固分两步进行，先用50％的压力使四条液压拉杠将三段箱体联成整体，然后再用接近所要求的压力紧固，并防止压力超限。拆卸液压拉杠时，瞬时压力可达到所要求的压力值，防止压力严重超限。

13

图5-1 图5-2

3、液压拉杠的维护

（1）采煤机在井下开始使用后7-10天内，应第一次检查液压拉杠的松紧（即重新紧固）。在使用满一个月后应进行第二次检查液压拉杠的松紧（即重新紧固）。以后每3个月应检查一次液压拉杠的松紧（即重新紧固）。 即采煤机液压拉杠打压标准：整机连接完成后第一次打压，其压力为160MPa左右，在使用后三日内检查压力，重新补压到160Mpa，因为使用中有吻合的过程，七日后再次检查压力，此时压力补到170MPa就能正常使用。在以后的生产过程中，司机应该经常

14

检查机身连接处是否有缝隙，及时补压。

（2）用于机身联结的四条液压拉杠是一个整体，在进行第（1）条检查液压拉杠松紧（即重新紧固）时，四条液压拉杠都需按要求进行检查和紧固。

（3）在检修采煤机中，当发现某条液压拉杠拉紧力不足时，应视为四条拉杠拉紧力不足，对所有四条液压拉杠都需按要求进行检查和紧固。

（4）当需要更换某条液压拉杠时，请注意在更换操作过程中，应对所有四条液压拉杠都按要求进行检查和紧固。

15

第六章 液压调高系统

一、液压系统简介

1、组成：调高液压系统及其元部件是为实现采煤机滚筒的调高需要而设置的。其由电动机、双联齿轮泵（或齿轮泵）、摇臂调高油缸及其液压控制阀（平衡阀、液压锁）、吸油过滤器、精滤油器组件、多路换向阀组件、（两个调高阀组）两个电磁阀组件、制动电磁阀、冷却器、空气滤清器、压力表及油箱、管路系统等组成。两个摇臂调高油缸的缸体端与左右牵引部下的支座铰接，活塞杆端与左右摇臂连接架铰接。

2、典型系统的原理

如图6-1所示，用电机驱动双联齿轮泵运转，齿轮泵通过吸油滤油器自油箱吸油，在摇臂油缸调高未操作之前，大泵排出的液压油经过多路换向阀的中位（此时高压安全阀不打开）直接回油箱，压力表不显示压力值。同时小泵排出的液压油经过精滤器再通过低压溢流阀回油箱，低压溢流阀的调定压力为2Mp，这样只要小泵运转,在该阀的前端始终保持2Mpa的恒定压力，此压力同时供给两个调高电磁阀和一个制动电磁阀，两个调高电磁阀分别控制两个手动调高阀来实现自动控制，制动电磁阀控制左右液压制动器，而制动电磁阀是由PLC进行控制。

当操作多路换向阀的换向手柄或电控操作时，出来的压力油分别进入左右调高油缸，调高油缸排油腔的油液经调高换向阀回油池，直到调高换向阀停止操作即滚筒调整到位为止。在油缸入口前设置有液压锁（或平衡阀）以保证滚筒锁定在需要的高度位置及滚筒下降不爬行(注:两个调高换向阀应单独操作,两个滚筒不能同时升降)。

16

图6-1

二、液压系统注意要点

1、在安装机外油路时， 需注意：不允许损坏O型密封圈，同时须有足够的弯曲半径使高压软管不蹩卡，做到排列合理、整齐、美观。

2、管路拆装应保证干净清洁，防止杂物从管口进入管路系统。

3、当堵塞指示器（真空表）指针处于非正常区域时或真空度超过-0.4～-0.5bar时，应及时清洗滤芯，滤芯损坏，应及时更换滤芯，以防止双联泵吸空，保持系统中油液清洁。

4、注意油箱的清洁卫生，在一个工作面完成后，要彻底清洗一次。 5、每月清洗一次吸油过滤器的滤芯。

6、低压安全阀的压力不宜过高，应在1.9Mpa左右。

17

第七章 冷却喷雾系统

如图7-1，来自泵站的高压水由软管经拖缆装置进入安装在左牵引部正面的水开关阀，由水开关阀经过滤后的高压水进入安装在左牵引部煤壁侧的水分配阀,由水分配阀分出六路水，其中两路分别进入左、右摇臂进行滚筒内喷雾及左右摇臂的水冷却系统后进入外喷雾。第三路水进入左牵引电机和泵电机（并联）冷却，出来后进入流量传感器(流量开关)，从流量传感器(流量开关)出来再进入左截割电机冷却，然后泄出。第四路水进入变压器箱和右牵引电机（并联）冷却，出来后进入流量传感器(流量开关)，从流量传感器(流量开关)出来后进入右截割电机冷却，然后泄出。第五路水进入泵箱冷却器，出来后进入左摇臂水冷却系统后进入外喷雾。第六路水进入变频器箱冷却（两个变频器水道串联），出来后进入流量传感器(流量开关)，然后泄出。

图7-1

18

第八章 润滑

一、截割机构的润滑

整个摇臂采用分腔润滑，摇臂臂身和行星减速器这两部分各自有独立的油池，均采用飞溅润滑。加注N320齿轮油。油位要求：在摇臂水平时，摇臂臂身油池油位在摇臂惰轮轴中心线以下80~100mm，在摇臂臂身老塘侧设有油标，可方便地观察或测量。行星减速器油池，在摇臂行星头上方老塘侧设有油位标尺，旋下标尺螺塞，可观察油面位置，油位应在油位标尺规定的最高油面和最低油面之间。在摇臂身老塘侧上方和上平面设有透气塞、加油阀、加油孔，下方设有放油塞。在摇臂行星头上方设有加油塞，下方设有放油塞。

直摇臂部件在采煤机两端可以通用互换。当摇臂左、右互换时注意：设在摇臂行星头和摇臂身的油位标尺、透气塞、加油阀要进行换位改装，保证油位标尺、透气塞、加油阀处于上方。

二、牵引部润滑

牵引部齿轮减速箱传动齿轮、 轴承采用飞溅式润滑，齿轮箱内注入N320齿轮油， 机身处于水平状态时，油面高度距机壳上平面380～400mm，在左右牵引部靠摇臂端的老塘侧设有油位窗口，可观察和测量油位高度。在油位窗口（油标）上面和煤壁侧上部各设置一个透气塞，在机壳煤壁侧的底部有一个放油孔和螺塞，机壳上平面设有加油孔及螺塞。

三、行走箱润滑

行走箱内的支撑轴承需要定期加注润滑脂润滑。特别是齿轨轮在现场出的问题比较多,首先在维护上要求每个检修班注油,因为长时间不加油,其油脂会出现沉淀结痂现象,给以后的注油造成困难,而且也会大大缩短轴承的寿命。齿轨轮的注油位置在轴的中心位置上方,要求每个维修班注油时将旧油脂挤出一部分才可以。

润滑脂的牌号：2号极压锂基润滑脂 GB7323-87

19

该润滑脂主要性能：滴点℃不低于170 锥入度1/10mm 265～295

四、调高泵箱液压油箱注油

调高泵箱液压油箱内注入N100抗磨液压油，在泵箱的老塘侧设有三个油窗，下方的一个油窗是油箱的最低油位，采煤机正常工作时，油面应到该油窗位置，如不到应予补充。箱体的正面左下方设有放油孔，在箱体的上平面设置有空气滤清器(透气孔)，加油时将该滤清器拆下，从该处加油。

泵箱内注入液压油牌号：YB-N100(N100号抗磨液压油)GB2512-81 该润滑油主要性能：粘度代号N100 40℃时运动粘度mm2/s 90~110

20

第九章 地面调试与操作方法

一、井上检查与试运转

由于采煤机出厂时已做过部件加载和整机出厂试验，机器到矿后，无特殊原因不要重新拆装。由于经过途中运输，在下井前还必须进行试运转。

1、检查的主要内容 （1）各部件是否完整无损； （2）所有紧固件是否松动；

（3）外接油管、水管、接头是否拧紧，有无渗漏； （4）各箱体是否漏水，油位是否正确； （5）各操作手把、按钮是否灵活、可靠； 2、地面试运转及拆卸

（1）采煤机骑在铺设好的工作面输送机上，接上水、整机空负荷运行。先点动、待正常后开车并观察各部分的声音、发热、密封等状况。

（2）采煤机上输送机时，应先拆掉滑靴位置的挡煤板（销轨），开动机器让齿轨轮先后与销轨啮合，待进入正常轨道后，再补上拆掉的挡煤板。特别要注意的是，当用制动器刹住一个腾空的行走轮时，牵引手把应打到半速以下，不许用绞车硬拉采煤机入轨。

（3）进行司机操作培训。

（4）检查采煤机、工作面输送机和液压支架的配套关系，必要时做一些改装和修配，务必把隐患消除在下井之前。

二、解体下井运输

在条件许可时，应尽量减少分解后的件数，并应该根据组装程序确定下井的先后顺序。

1、整机解体一般分为几大件：左牵引部、右牵引部、中间部分、左摇臂、右摇臂、滚筒。

2、对解体后外露的孔、腔必须严密封闭。

21

3、对某些活动部分必须加以固定。

4、 油管、水管两端必须堵后包扎方能下井。

5、对紧固件及零碎小件必须分类装箱下运，以免丢失。

三、井下组装

1、在工作面铺设好输送机和液压支架，并使输送机的销排起伏不大，弯度较小。

2、用四根液压拉杠将采煤机主机身左牵引部、右牵引部、中间部分联接为刚性整体（并给液压拉杠打压），使采煤机主机身由老塘侧的两个导向滑靴和煤壁侧的两个平滑靴分别支承在工作面刮板运输机销轨和铲煤板上。

3、按照调高液压系统原理图连接油路各个油管，同时连接各部分的进电电缆。

4、联接左右摇臂，并按照冷却喷雾系统原理图连接水路各个水管。 5、联接左右滚筒，并安装各部分护板。

6、检查整台机组各部分机械和电气方面是否都已联接好，并准备试运转。

四、操作

1、采煤机开机前的检查：

（1）机器开动前所有人员必须离开机器一段距离 （2）机械检查：①滚筒有无卡死现象；

②各操作手把、按钮及离合器手把位置是否正常； ③油位是否符合规定要求，有无渗漏现象； ④截齿是否齐全，是否需要更换。

（3）电气检查：使隔离开关手把置于“ON”位(参考电气维修手册相关要求)。

2、采煤机的操作顺序： （1）接通电气隔离开关。 （2）开通水阀（通水）。

（3）点动截割电机，停稳后，闭合截割部离合器。

22

（4）启动截割电机。 （5）启动牵引电机及泵电机。 （6）正、反牵引。

（7）正常停车：停牵引电机及泵电机，停截割电机，再停水。 （8）紧急停车：揪紧急停止按钮或打开隔离开关。

五、注意事项

1、开机前，必须检查机器附近有无人员工作。 2、先供水后开机，先停机后关水。

3、遇意外情况，在停机时不允许使用\紧急停车措施\。 4、随时注意滚筒位置，防止割顶梁或铲煤板。

5、随时注意电缆运动状态,防止电缆和水管挤压，蹩劲和跳槽等事故的发生。 6、注意观察油压、油温及机器的运转情况，如有异常，应立即停机检查。如液压系统控制油路压力(低压表表压)低于1.4MPa，应立即停机和检查。

7、经常观察油位、油温及声响，如有异常情况，应立即停车检查并即时排除故障。

8、较长时间停机或下班时必须断开隔离开关，把离合器手把脱开，并关闭水阀开关。

9、随时注意电缆的运动状态，防止脱钩、挤压、憋劲、跳槽等事故。

23

第十章 日常维护及保养

一、日检内容

1、 各大部件连接松紧程度。 2、 电缆、水管、油管有无破损。 3、 各部分的渗漏情况。 4、 各部分的油位。

5、 操作机构的准确性、灵活性及可靠性。 6、 齿座有无损坏，更换截齿。

7、 喷嘴是否堵塞或丢失，水阀(反冲洗过滤器)工作是否正常。

8、 销轨固定是否牢固，齿轨轮和销轨的啮合情况，导向滑靴的磨损情况。 9、 铲煤板是否脱落。

10、运转时的压力、温升及声响。

11、注意内喷雾供水装置密封端盖泄漏孔， 如发生线状漏水现象，应及时查明原因，必要时更换水封。

12、电机进水口安全阀整定压力为1.5MPa， 在运行过程中，如发现安全阀开启，应及时查清原因并处理。

13、定期检查和清洗水阀的过滤器。

14、从喷雾泵站至采煤机输水胶管各连接处应密封良好，不得有渗漏现象。当采煤机有连续半小时以上时间停机时，应关停喷雾泵站。

15、使用维护特殊注意事项：

左、右摇臂机壳的截割电机出轴部位下部设置有一个漏油孔，以防止摇臂油池油封渗漏油时，渗漏出的油液聚积在电机孔腔内，又为防止煤粉将该漏油孔堵塞，在摇臂机壳底面用一螺塞将该漏油孔堵上。在使用维护中注意：在工作面设备检修班（作业）中，应经常拆卸该螺堵，检查漏油情况并放油，并根据漏油变化情况更换摇臂一轴（电机齿轮轴）油封。

二、 周检内容

24

1、粗滤器每周检查清洗一次或更换，精滤器芯每周清洗检查或更换。 2、检查各压力表。

3、每周检查一次液压制动器活塞及缸体的密封处漏油情况，若漏损严重，需更换0形密封圈。

4、对司机日检工作进行督促并做好必要记录。

三、 季检内容

1、每月检查一次液压制动器磨擦片的磨损情况，新制动器活塞释放行程为2mm，测量无油压状态下的尺寸即可知磨擦片磨损程度。检查方法：拆去后盖上与活塞上M8螺孔不对应的一个M10×1螺塞，用深浅尺测量深度尺寸值，若磨损程度达到4mm以上，即应换磨擦片。

2、从放油口取样，化验液压油和齿轮油的油质。

3、除周检内容外，对遗留的较大问题进行处理，并作好有关记录。

四、 大修

采煤机在采完一个工作面后应升井大修。 大修要求采煤机进行解体清洗检查，更换损坏零件，测量齿轮啮合间隙，对液压元件应按要求进行检查和试验，电气元件检修更换时，应做电气试验，机器大修后，主要部件应做性能试验，整机空运转试验，检测有关参数，符合大修要求后，方可下井。

五、 储存

1、采煤机及其零部件应储存于通风、干燥的仓库内。

2、采煤机及其零部件外露的加工面应涂以防锈油，并用油纸覆盖。 3、橡胶密封件、各种高压胶管、各种电缆应在库房内储存。库房内空气中不应含有酸、碱性或其它腐蚀性物质，应避免太阳光照晒，以免引起过早老化。胶管的接口需用塑料帽或塑料塞堵好，防止灰尘杂质进入。

4、采煤机冷却喷雾系统水管中的积水应放净，用风管吹干，并将接口封堵，避免在低温环境中结冰以及灰尘杂质进入。

25

第十一章 常见故障及处理方法

一、摇臂常见的故障及处理方法

故障现象 故障分析及排除方法 电机齿轮轴后的骨架油封容易漏油（320#极压齿轮油），此油漏出后应该流到下方的溢油口，但是由于机身下运输机过煤常将此溢油眼堵塞，严重的情况下此油可进入截割电动机。 处理方法一：将电动机拆掉更换密封，更换新油封时可将旧油封垫在新油封上敲击旧油封同时将新油封安装到位，这样安装不会损坏新油封。 处理方法二：将电机齿轮轴从煤墙处拆掉，第二步将轴承处的套拆掉即可更换油封。但是一些小的机型采煤机还得将摇臂二轴，也就是惰轮轴拆掉后才能够更换，在安装惰轮轴时注意两轴承中间的距离环，因为由于自重这个距离环在侧面安装时容易掉下来，此时安装需讲求方法。 2 离合器在脱开的状态下发出哒哒的响声。 3 G15、G16摇臂的离合器挂上后滚筒不转 离合器的保险销被拧断，此时要更换。 将离合手把拆掉（手把上6mm的胀销），再将煤墙侧对应的端盖拆掉，可将整个离合器取出，换好销轴，在安装过程中先拆的零件最后安装，按步骤进行。 4 滑动密封漏油问题及处理方法 由于行星减速器出轴轴承长时间的工作，圆锥磙子轴承的滚珠磨损，造成行星架轴向窜动，滑动密封的间隙曾大，超出了滑动密封“O”型密封圈的弹性范围，此时就要更换轴承来解决漏油问题。 对于行星减速器两端用圆锥磙子轴承的情况，在安装时就要调整端盖与轴承外环的间隙，一般为0.15mm～0.3mm（图2-3）。对于采用调心轴承的，间隙应该为零。 测量间隙的方法是压铅丝法：此法就是将端盖拆掉把保险丝放在轴承外环上将端盖安装上，将螺栓压紧，然后再拆掉，铅丝被压薄后就是间隙的实际尺寸。此时用减法减掉后余下的间隙就是你要的间隙。 行星头上固定定心座的螺栓是用铁丝串联防松，如果此螺栓松动会造成漏油，严重时滚筒和方法兰盘会掉下来，要求此螺栓应经常检查。 更换铜套， 将铜套更换一个方向，因铜套中孔是等径通孔，故两端都可以用。 1 电动机腔有油、且量大。 26

滑动密封“O”型密封圈失去弹性，也是造成漏的原因之一。原因是由于常时间煤尘的积累，使滑动密封“O”型圈失去弹性。此时要更换滑动密封“O”型圈并清理周边的煤尘。 二、牵引部常见故障及处理方法

1 2 故障现象 牵引电动机后部积油太多 制动器故障 故障分析及排除方法 （此方法与摇臂电机齿轮轴的处理是一样的） 检查摩擦片是否磨损严重，超出4毫米时要更换摩擦片，安装时如果是A-0302，就先将制动活塞提起，提起时用M8X25的螺栓，如果是ZD00方法是一样的。 是否在牵引时管路不来油，查电磁阀不动作，或低压低于1.3Mpa。 密封圈处严重漏油,释放行程不足，更换密封圈。 3 牵引部与行走箱结合面漏油 由于牵引部减速箱内第二级行星机构处的油封损坏，导致行走箱老塘端面渗油，因为行走箱属于开式齿轮箱，其内的轴承是靠油脂润滑，所以判断不可能有齿轮油渗出。故判断是牵引部与行走箱结合面漏油，需更换其处油封。 三、液压调高系统常见的故障及处理方法

1、判断的基本方法

如果液压系统出现问题，首先应判断是机械的问题还是电气的问题，其方法是，操作手动阀杆来判断阀杆的随动情况。

首先将油泵的排油口打开，再开机使油泵开始工作，观察排油量以及压力的大小；如果没有压力，则可断定是齿轮泵到油池的部分出了问题。如果压力很大而油也能连续流出，则需检查阀组到油缸的部分。这样以来可以事半功倍。

按顺序分步检查：第一步检查油箱是否有油，吸油滤油器滤网是否需清洗；第二步检查吸油管路的密封状况，看是否漏气；第三步检查齿轮泵的排油压力是否不足；第四步检查配油块，看配油块中的油路是不是有贯通或者堵塞现象，没有进行工作就直接回到油池了；第五步考虑低压溢流阀和高压安全阀的可靠性，第六步检查手动调高阀的进、回油的情况；因为有的中位为H型的三位四通阀回油不畅，会使油直接进入油缸而使油缸动作。第七步检查油缸，在确定低压溢

27

流阀和高压安全阀没有问题的前提下，检查油缸的活塞是否漏油而不调高，还是油缸的前后腔串油导致油直接回油池。

你如果对液压系统比较熟悉，便可以根据现象大概判断问题部位。检查齿轮泵的排油是否正常，看管路是否漏油，根据压力表的数值判断低压阀和高压阀是否有问题。

2、常见故障及处理方法

序号 1 系统不调高。 故 障 现 象 故障分析及排除方法 检查油箱是否有油，油量有多少。 油缸是否漏油，前后腔是否串油，需修理或更换油缸。 手动能够调高，电控不能控制，说明手动和电控脱节，需检查相应电气控制回路或更换调高电磁阀。 齿轮泵损坏。判断齿轮泵的好坏首先保证油池有油,泵坏了出现的现象是:排油管路无力,吸油的滤芯干净无脏东西。 高压安全阀内有杂物影响阀芯，阀芯不能复位，压力油直接回油箱。进行清洗或更换高压安全阀。 2 吸油过滤器铜网堵塞，会造成不能正常吸油，高低压表均无显示。 3 调高速度慢，齿轮泵的来油有力，高低压表不显示。 4 摇臂有慢慢下降的现象。 检查高压阀，如果高压阀开启不能复位,液体全回油池，可能出现此问题。 观察低压表，看压力值是否低于要求压力，调节低压阀即可。 说明双锁阀不起作用,可将双锁阀拆下来清洗重新安装即可,原因是阀的封油区有脏东西黏附在封油线上,如果怕耽误生产可更换新的双锁阀,将旧的清洗备用。 5 调高出现自动升的现象。 6 调高油缸在下降过程中出现“点头”现象。 检查端头站内部是否短路。需修理或更换端头站。 三位四通阀是否卡死。需修理或更换三位四通阀。 液压系统有空气进入。需进行系统排空。 双向液压锁内有杂物影响工作。进行清洗或更换。 清洗过滤网。

28

四、行走箱常见的故障及处理方法

序号 1 故障现象 当实际载荷大于额定载荷时，扭矩轴从剪切槽处折断，不能传递到齿轨轮上。 2 齿轨轮和导向滑靴损坏。 损 坏 的 采煤机开到机头或机尾时，挑顶到位后、卧底后，采煤机倒退使运输机推进，此时采煤机的位置应该20m以上，如果在20m以内会造成导向靴断裂，因为运输机的弯度较大。 导向滑靴磨损严重，齿轨轮在和齿条咬合发生变化，齿轨轮的平咬在齿条的间隔挡处，齿轨轮容易断牙掉齿，导向滑靴磨损时要及早的更换导向滑靴。 由于平滑靴的磨损严重会使采煤机向煤壁侧倾斜，由于重心的偏斜导向滑靴抬起，不仅磨损勾起齿条的部分，起，即可更换损坏的零件，换好的时候将摇臂上升，使齿轨轮的孔、导向滑靴的孔对齐，安装齿轨轮轴就可以了。 原 还影响齿轨轮的啮合，严重时会使采因 煤机掉道，这时齿轨轮的轴承也易损坏。 注意经常检查，齿轨销是否出来。 处理方法： 首先将采煤机导向滑靴和销轨吻合住，再将齿条销拆掉两个，再将挡煤板拆掉，接下来将齿轨轮轴拆掉（拆齿轨轮轴有专用工具），此时将摇臂头垫住，再使摇臂下降。使采煤机的机身升故障分析及排除方法 将弹性挡圈拆掉，再将小盖拆掉，更换扭矩轴即可。 如果是液压牵引采煤机出现不牵引的现象。原因是力量都从扭矩轴断的这个液压马达上损失掉了。

29

附录

易损件名称 机身连接 液压拉杠 油 缸 销 轴 平滑靴 牵引部 液压制动器 电机齿轮轴 骨架油封 轴 承 牵引轴 行走箱 齿轨轮组 花键轴 导向滑靴 齿轨轮轴 轴 承 密封件 摇臂 离合器轴 电机齿轮轴 滑动密封 喷水座 截割电机 轴 承 截 齿 30

采煤机电气培训材料

第一章 电气系统简介

交流变频电牵引采煤机的电气系统一般由：⑴启动回路、⑵运输机闭锁（简称闭溜）回路、⑶主供电回路、⑷低压控制回路等组成。

1、启动回路

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（可选）串联在回路中，还包括启动按钮、停止按钮、自保节点和启动二极管等。

2、运输机闭锁（简称闭溜）回路

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。

3、主供电回路

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、左右牵引电机、泵电机等组成。

4、低压控制回路

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。

补充说明：在原理图中1aX1 1表示的意思是1a电控箱隔爆腔中X1端子排的1号端子，a是表示在多个电控箱中第一个电控箱。1a .1X1 1表示的意思是1a电控箱接线腔X1端子排的1号端子，其他以此类推。

31

第二章 采煤机的使用

一、注意事项

1、 交流变频电牵引采煤机启动时，应按起动按钮3—5秒钟，待起动后，观察中文显示屏的电压、电流、温度等信息一切正常后，方可左右牵引。

2、按牵引按钮时，禁止按住不松。初牵引速度控制在1米/分钟内，待行走稳定后方可加速，一般控制在5米/分钟。（初采期间，运行速度≤2米/分钟）以内

3、需要改变牵引方向时，应先将牵引速度降到“0”米附近，按下牵停按钮，再反向牵引，同时观察中文显示屏的电压、电流、温度等信息是否正常，如正常，再调整运行速度。

4、采煤机停机后，严禁立即开机，必须经过不低于3分钟的等待，（等待变频器显示屏黑屏后指示灯灭）才能重新开动采煤机，以保证变频器得到充分的放电时间。

5、开机前必须先供水，严禁无水开机；停机时，应先停机，后停水。 6、牵引变压器、牵引电机的所有的绝缘测试必须在断开变频器电缆连接的情况下进行。否则会引起变频器损坏。

7、当第一次试运行采煤机或再次连接变频器、牵引电机电缆时，应检查相序是否正确。以防由于相序错而导致机器两牵引电机对拉或顶牛，牵引不能正常行走。

8、请使用单位认真阅读相关型号交流变频电牵引采煤机产品说明书，严格按说明书规定操作。

二、操作前检查

在首次操作采煤机之前，应该对设备进行调整。修正和调整应由有资格的维护人员来进行。

1 、确保所有液压和电气控制处于停止OFF 位或中性位置。 2 、确保所有电气连接牢固，且机架接地。 3、检查所有液压和润滑油位，如有必要加油。

32

4、确保煤机的供电电压 正确。

5、 检查电机的正确相序，保证正确转向。启动泵电机和按住遥控器上的摇臂升按钮来检查相序。如果泵电机的相序不正确，则摇臂不能升起。应立即停机，倒相序。

6、在没有水循环通过电机和电控箱的情况下，操作采煤机不要超过15 分钟。这些部件无冷却水将会严重缩短其命。

7、参看维护手册的润滑图纸和说明，润滑所有润滑点。 8、检查所有的截齿已安装并可用。如有必要维修。 9、检查喷水情况，如有必要维修。

10、 检查煤机松动或缺失的盖板和部件。如有必要维修。 11、检查所有的控制、急停和安全装置操作是否正常。 12、 检查煤机的所有液压和电气功能。确保其工作正常。

三、班前日常检查

在每班开始时，进行下列检查。如果煤机需要维修或调整，必须立即执行。如果不纠正微小的问题，也会导致大修或高代价的停机。起动煤机前确保人员和其它设备远离煤机。

1、 确保所有的控制开关都在停止(OFF) 位或中位。 2、 确保所有的护罩和盖板就位，且完好。

3、 检查存在的危险，例如松的或缺失的盖板或断裂的部件。

4、 清除采煤机上所有的易燃物，岩石，工具，和其它杂物，以防影响正常运行。

5、 检查拖曳电缆绝缘有无绝缘裂缝或损坏。 6、 细查采煤机所有的缺失或损坏部件。

7、 检查截割部所有的磨损或损坏的截齿，更换所有用损坏的或缺失的截齿。 8、 保证截割滚筒旋转灵活。

9、 保证液压油在正确的油位。参看维护手册加油指南。

10、润滑所有每班需要润滑的润滑点。检查摇臂和牵引齿轮箱中的润滑油位。参看维护手册的润滑指南。

33

11、 检查截割滚筒周围金属表面密封有无漏油。 12、 清洗所有的水过滤器。

13、 检查所有水喷雾喷嘴，使其工作正常。不要使用酸性或带有腐蚀性的水。

14、 确保冷却水流经电机和电控箱。 15、 确保所有的控制元件操作正常。 16、 确保牵引电机和相关的部件转动灵活。 17、 保证所有的防爆壳体、电机和元件完好。 18、 确保所有的液压和电气机构功能工作正常。

19、检查电气部件- 特别是隔离开关，接触器，电机和电磁阀是否正常工作。 20、确保遥控器停止按钮和安装在主电控箱上的的急停开关和煤机停机开关操作正常。

34

第三章 PLC(可编程逻辑控制器)

PLC（Program Logic Control，即可编程逻辑控制器），是采煤机电气系统的控制中心。采煤机正常工作时,变频器的牵引方向、加减速控制；左右摇臂升降、制动抱闸的开断；左右截割电机的温度监测、牵引变压器温度监测、牵引、截割电机的电流采样；采煤机恒功率保护、 “过零保护”、瓦斯断电保护等均通过PLC实现，以达到对采煤机接近完美的控制性能。

交流变频电牵引采煤机电控系统选用的PLC是日本三菱公司的Fx2N系列，它具有可靠性高、抗干扰能力强的特点, 且采用导轨式安装, 非常方便。PLC 采用模块式硬件结构,组合和扩展都相当方便，用程序式的软连接代替传统的继电器式的硬连接，减少了故障连接点，控制系统接线简单、可靠，使得维护检修方便易行。

现简要地将其分述如下： 1、结构简介

交流变频电牵引采煤机电控系统的PLC由基本单元、扩展模块、特殊模块等组成。

PLC实物图如下页所示：

35

箭头5表示PLC主机与扩展模块相连接的排线插头。根据采煤机的控制需求，一般后连FX2N-8EYR、FX2N-4AD（或FX2N-8AD）、FX2N-4AD-PT等模块。

箭头12表示锂电池，当采煤机停机时，为内部元件提供电源支持，保证信息和程序的可靠存贮。电池寿命约5年，当电池电压下降时，箭头11放大图中的“BATT.V”灯亮（红色），这时PLC还可以工作一个月左右，但建议及时更换电池，以免因程序丢失等原因耽误生产。

箭头15表示功能扩展板安装插座，也就是FX2N-485-BD模块的插座。PLC通过该模块与变频器进行通讯，用来实时地读取变频器的内部运行数据及故障信

36

息。

箭头10放大图中的箭头17表示PLC的编程口，它用来连接中文显示屏，将PLC内部的各种数据显示在中文显示屏上，在插拔时，一定要注意针脚的对应位置。。

箭头10放大图中的箭头16表示PLC内置的RUN/STOP（运行/停止）开关。当采煤机正常工作时，此开关应处于RUN上，此时箭头11放大图中的RUN灯亮（绿色）。如果置于STOP上，PLC停止工作，也就是说采煤机的所有功能将不起作用，请拨至RUN位置。

2、指示灯

PLC的指示灯包括输入指示灯、输出指示灯、内部运行状况指示灯，分别如实物图中的箭头4、箭头7、箭头11所示。

（1）输入、输出指示灯：

对于每一个输入、输出端子,PLC的输入端子一般用X**对应，输出端子一般用Y**对应，输入和输出的公共端是无关的，都有与之唯一对应的输入、输出指示灯。如能深刻理解输入、输出指示灯的状态，对于处理分析电气故障非常有好处。当采煤机控制部分出现问题时，可将问题一分为二（输入或者输出），简化处理。

例如：当通过采煤机左端头站操作“左升”时，左摇臂并没有升起的动作，而手动升降正常，这时我们就可以通过观察PLC输入、输出指示灯的办法来排查问题: 首先观察相应输入指示灯，若灯亮，则表示从端头站至PLC的输入回路正常；若指示灯不亮，则需要重点检查输入回路。输入指示灯正常后，察看相应的输出指示灯，若灯亮，则需要重点检查左升电磁阀、24V电源、2Mpa控制油压及其线路连接等；若不亮，则估计PLC自身出现故障。从而根据输入、输出指示灯的状态快速准确地排查问题，处理故障。

（2）内部运行状况指示灯

PLC基本单元右方中部有四个指示灯，也就是箭头11放大图中所示的四个灯，它们表明了PLC内部的运行状况。这四个指示灯的含义分别是： 第一个为POWER灯，即电源指示灯，正常时，绿色，常亮。

第二个为RUN灯，即运行指示灯，正常时，绿色，常亮。

37

第三个为BATT.V灯，即电池电压下降指示灯，正常时熄灭，故障时红色。当此灯红色闪烁时，提示尽快更换电池，当此灯红色常亮时，程序不工作。第四个为PROG-E、CPU-E指示灯，PROG-E即程序出错指示灯，正常时熄灭，故障时红色闪烁。CPU-E灯，即CPU故障指示灯，正常时熄灭，故障时红色常亮，说明PLC主模块损坏。（注意：对于BATT.V、PROG-E、CPU-E灯，在送、断电的瞬间红色，属正常现象。

3、输入、输出端子

所谓输入输出，也就是将采煤机的外围信号输入到PLC（不管是中间操作按钮还是端头站、遥控器的操作），经过程序逻辑处理后输出，驱动负载工作。

例如：对于Fx2N-32MR-001型号的PLC来说，输入16点，输出16点，继电器型输出。输入继电器（X）、输出继电器（Y）的编号是按8进制数码分配。输入端子编号为X0～X7、X10～X17；输出端子编号为Y0～Y7、Y10～Y17。

4、公共端

对于电气控制系统来说，都有回路的概念，对于PLC也不例外。

输入、输出点要工作，都要与另外一点构成回路。此点就是公共端COM。 对输入端子来说，只有一个公共端COM，也就是说每一点都必须与COM端形成回路，才可以正常工作。

对输出端子来说，由于电压等级不同，负载类型不同，并且公共端接点容量有限，所以通常分为几个公共端COM1、COM2…。

在判断PLC的一路输出是否正常时，可用万用表测试。从PLC上甩开此端子的负载连线，用万用表测试输出端子与其对应的公共端是否畅通，来进一步确定端子是否损坏。

PLC作为采煤机控制的核心元件，它的质量相当可靠。当存在不可预知的因素导致其损坏时，更换也相当简单：先用梅花螺丝刀卸下输入、输出端子的两个黑色固定螺丝，再用两个平口螺丝刀将PLC实物图中箭头8所示的导轨卡子同时拉出，即可方便更换。这时不要拆除输入、输出端子的连接线，以免导致线路混乱。

5、FX2N-8EYR/ FX2N-16EYR

FX2N-8EYR/ FX2N-16EYR是一个PLC的输出扩展模块，此模块主要功能

38

是：当煤机送上电后，PLC逻辑运算正常后，接点闭合，实现采煤机自保。

此模块的供电电源由PLC主机单元提供。

当煤机不自保时，应综合分析其原因，若自保点有故障，也会导致不自保，需要更换。

6、FX2N-4AD/ FX2N-8AD

FX2N-4AD/ FX2N-8AD模拟量输入模块将4路（8路）模拟量输入（电压量或电流量输入）转化成数字值，并且把它们送入到PLC主单元。

此模块的供电电源由PLC主机单元提供。

在采煤机电控系统中，此模块主要将左、右截割电机，左、右牵引电机（或包括由左、右截割电机温度模块、牵引变压器温度模块转化而来的三路电流信号）所采样的电流信号转化为数字量，送入PLC主机单元，用以执行电气保护及中文屏的数据显示。

电流显示不正常时，可以采用替换法排查是模块的某一通道出了问题还是电流变送器出问题，然后再进行处理。

FX2N-4AD实物图如下：

FX2N-8AD实物图如下：

39

7、FX2N-4AD-PT

FX2N-4AD-PT模块可以将4个温度传感器（PT100）的输入信号放大，转化成数字值，送入PLC主机单元。

此模块的供电电源由PLC主机单元提供。

在采煤机电控系统中，此模块将左、右截割电机、牵引变压器的温度传感器PT100信号转化为数字量的温度值，送入PLC主机单元，用以执行电气保护及中文屏数据显示。

温度显示不正常时，可以采用替换法排查是模块的某一通道出了问题还是还是PT100电阻损坏，然后再进行处理。

对于PT100电阻，可以用110Ω、1/8W或者120Ω、1/4W的电阻代替。 FX2N-4AD-PT实物图如下：

40

第四章 变频器的操作及维护

随着电牵引采煤机的广泛应用，对电气维修人员提出了更高的要求。电牵引采煤机的技术核心部分就是PLC和变频器，而变频器更是提到一个重要高度，这里详细介绍ABB变频器的知识。

1、变频器的基本原理

下图是一个四象限运行变频器的主电路原理图，EMC滤波器和LCL滤波器是可供选择的组成部分，ABB变频器在不作特殊要求的情况下，进线侧部分为一个电抗器。

基本原理：进线侧整流部分把380V、50Hz三相交流电整流为直流电，电容器组一般为四个，作为电能储存器，可以稳定直流母线中间回路电压，IGBT逆变器把直流电压转换为变频变压的交流电压，控制电机的运行速度和方向。

补充说明：两象限和四象限是指电动机工作区间，两象限是指电动机工作在一、三象限，转矩和速度的方向是一致的，处于电动状态；四象限是指电动机除了工作在一、三象限，还存在处于二、四象限状态，转矩和速度的方向是不一致的，电动机处于发电状态。

2、警告

在日常的维护或修理变频器的过程中应严格遵循下列要求：在切断输入电源之后，应至少等待5分钟，待中间电路电容放电完毕后再进行操作。

在开始操作之前，还应用万用表（阻抗至少为1兆欧）测量： （1）输入端子U1、V1、W1和机壳之间的电压应接近0伏。 （2）端子UDC+和UDC-和机壳之间的电压应接近0伏。

禁止在传动单元或外部控制电路带电时操作控制电缆，即使ACS800主电源

41

断电，其内部仍可能存在有外部控制电路引入的危险电压。

所有的绝缘测试必须在断开电缆连接的情况下进行。 当再次连接电缆时，应检查相序是否正确。

印刷电路板上包括许多对静电放电敏感的元件，如果不必要，就不要触摸电路板。

操作光纤时一定要小心。当插拔光纤时，一定要抓住连接头，而不是光纤线。由于光纤对煤尘、灰尘等赃物非常敏感，所以不要用裸手触摸光纤头，光纤的最小允许弯曲半径是35厘米。 3、变频器控制盘 （1）变频器控制盘实物图

在这里先介绍一些ABB变频器控制盘上显示常见英语词汇及相应的中文对照：

FREQ(FREQUENCY) 频率的简写 单位 Hz CURRENT 电流 单位 A SPEED 速度 单位 rpm POWER 功率 单位 % TORQUE 转矩 单位 %

CTRL LOC EXT1、EXT2 控制地1和控制地2 ACS 800 TEMP IGBT温度 FAULT 故障 WARNING 警告 变频器控制盘的实物图如下：

42

（2）控制盘显示内容和操作

主变频器控制盘CDP-312R的第一行显示内容： “1 -> 0.0 rpm O”

从变频器控制盘CDP-312R的第一行显示内容： “1 -> 0.0 % ”

（3）故障信息的查看和清除

43

44

45

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/40vp.html