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1、1,盐边县太阳石矿业有限 责任公司 王福江,2,项目三任务十二掘进机电气控制系统,3,：,项目三任务十二掘进机电气控制系统,知识要点,1、掘进机启动电气控制系统的组成；2.会判别掘进机电气控制系统常见故障，并能对其进行维护和检修。,技能目标：,、能准确判断矿用隔爆型组合开关掘进机电气控制系统常见故障，熟练处理故障。,4,项目三任务十二 掘进机电气控制系统,任务描述,电气系统由BAL1-36/127矿用隔爆电铃；DGY-35/36B(B)隔爆型照明灯；DJ4G甲烷报警断电仪；GJC4甲烷传感器；工作机构的各电机组成了掘进机电气系统。掘进机电气系统是整机的一大组成部分，与液压系统配合操作，可自如的
2、实现整机的各种生产作业。同时对截割、液压、电缆的绝缘状态等状况进行监控和保护。本次任务是完成这些隔爆型组合开关的安装、维护与检修。,任务分析,完成本次任务需要掌握掘进机的运行要求与操作注意事项。,概述,EBZ10型悬臂式掘进机主要是为煤矿综采工作面采准巷道掘进服务的机械设备。以软岩到中硬岩的广范围岩层为对象，该机适用于煤巷或半煤岩巷以及软岩的巷道掘进，也可在铁路、公路、水力工程等隧道中使用,通过第二运输机可与梭车、皮带运输机等配套，实现掘进、运输连续作业。主要适用于半煤岩巷道的掘进工作，也适用于条件类似的其它矿山及工程施工巷道的掘进工作。集切割、行走、装运、喷雾灭尘与一体，包含多种机构，具有多
3、重功能。该系列掘进机适用于掘进破碎煤岩硬度f=48(10),坡度1618，断面624平方米的煤或半煤岩巷道，掘进机由截割部、铲板部、第一运输机、本体部、行走部、后支承、液压系统、水系统、润滑系统、电气系统构成。,主要用途：EBZ100掘进机是集截割、装运和行走于一体的悬臂式纵轴掘进机，适于煤及半煤岩井下巷道的掘进。主要特点：1、截割臂可伸缩;2、采用电机和液压混合传动，机身矮，结构紧凑，操作方便、可靠、运转平稳；3、配有内喷雾及外喷雾装置，可有效抑制截割时产生的粉尘；4、采用圆锥台形小直径截割头，单刀力大，截齿布置合理，破岩过断层能力强，切割振动小，工作稳定性好；5、截割臂回转、升降可实现联动
4、，能进行弧形截割；主要液压件采用进口；6、采用独特的分装分运系统，降低了截割煤过程中装运机构的事故发生率，改善了装运效果，提高了装运能力；7、可选装液压锚杆钻机驱动装置，驱动一台或两台液压锚杆钻机作业。,型号：,E B Z1,截割机构功率kW,纵轴式,悬臂式,ZLJ系列煤矿用坑道钻,ZLJ-250煤矿用坑道钻,电气系统概图,截割电机,油泵电机,电控箱,操作箱,前照明灯,后照灯,截割急停,电铃,系统急停,甲烷报警仪,电气系统简介,掘进机电气系统主要由电控箱、操作箱矿用隔爆电铃、隔爆型照明灯、隔爆型急停按钮、矿用本安型瓦斯传感器以及各工作机构电机组成。掘进机电气控制系统是整机的重要组成部分，与液压
5、控制系统配合，可自如的实现整机的各种生产作业。同时对截割电机、油泵电机、二运电机的工况及回路的绝缘情况进行监控和保护。电控箱防爆型式：Exdib(隔爆兼本质安全型)操作箱防爆型式：Exd(隔爆型),电控系统主要技术参数,技术参数额定电压主回路：AC 1140/660V电控箱：控制回路电压为：AC220V、AC36V、AC24操作箱：控制回路电压：DC24V 显示回路电压：DC24V额定电流额定电流 见(附表1)额定频率额定电流 50Hz,电控系统主要技术参数,额定功率额定功率 见(附表1)系统输出路数输出路数 5路本安部分本安电源 输入电压：DC24V；输出电压：DC12V甲烷传感器 工作电压
6、：DC12V 最大工作电流：130mA使用条件海拔高度不超过2000米周围环境温度-5+40,电气系统使用条件：,周围空气相对湿度不大于95%(+25)能承受掘进机的振动,与水平安装倾斜度不超过15适合在有沼气爆炸性混合物隧道或矿井中 无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中无长期连续滴水的地方 污染等级3级 安装类别类,16,EBZ100掘进机结构,19,20,21,22,23,电控箱的结构,电控箱是按照GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备-通用要求和GB3836.2-2000爆炸性气体环境,用电气设备 隔爆型“d”的标准设计，为隔爆兼本质安全型电气设备。其
7、隔爆壳体是用钢板焊制而成的两个通过接线端子相互连接的独立腔体。上边为进出线腔（接线腔），下边为主腔。接线腔内设有接线端子和内接地端子。,电控箱的结构,主腔的右侧装有隔离开关，隔板上装有主回路熔断器，主盘板占据了主腔大部分空间，其上装有控制变压器、真空接触器、阻容吸收器、中间继电器以及电流、电压变送器等组件。电控箱的门为两扇由销轴支撑，并用螺栓和箱体紧固。左门内侧面设置了装有开,用螺栓和箱体紧固。左门内侧面设置了装有开关电源、本安电源、EPEC专用控制器的控制器盒。两扇门均设有“严禁带电开盖”警告牌，“MA”及“ExdibI”标志。左门上有产品铭牌，右门上设置了电源开关。箱体的正面有电压表、光电
8、隔离板、信号转换板。接线腔盖与箱体用螺栓紧固，并设有“严禁带电开盖”警告牌。,电控箱的结构,主控器控制盒是整个电气系统的核心，掘进机的每个动作，各个部分的运动情况的检测，各种保护的实现等都是由它处理后执行的，通过快速插接头可方便地实现与其他电器设备的连接。内装有EPEC运动控制器、本安电源、开关电源。,操作箱的结构,操作箱是按照GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备 通用要求，GB3836.2-2000爆炸性气体环境用电气设备 隔爆型“d”的标准设计，为隔爆型电气设备。其隔爆壳体是用钢板焊制的两个通过接线端子相互连接的独立腔体。后面为接线腔，前面为主腔。主腔门用销轴支撑，并用螺栓与
9、箱体紧固。门上装有各电机控制开关，紧急停止按钮及监视电源、截割电机、油泵电机、二运电机、锚杆电机工况的显示屏。门上设有“MA”及“ExdI”标志。箱体左侧设有“严禁带电开盖”警告牌及产品铭牌。接线腔内设有接地螺栓，接线腔盖是用螺栓和箱体紧固。,掘进机电气控制系统电路的组成及工作原理,主回路（见附图1）主回路主要是由隔离开关、熔断器、真空接触器、中间继电器、阻容吸收电路以及电压传感器、电流传感器等组成。隔离开关作为电源开关，当其闭合时主回路得电。真空接触器控制截割高速电机、截割低速电机、油泵电机、二运电机、锚杆电机的运转。利用阻容吸收电路吸收主回路电动机断电瞬间的反向电势。电流、电压传感器分别采
10、集回路电流及电压信号并输入至EPEC专用控制器，通过编程实现对电机的过流、过载、断相、漏电检测以及电源的过压及欠压等保护作用。,电路的组成及工作原理,控制电源 控制电源主要为电气控制系统提供所需的工作电源。控制电源主要是由控制变压器、熔断器、漏电断路器、电压表、开关电源等组成，一次侧为AC1140V/660V，二次侧为AC220V、AC36V、AC24V。控制回路 控制回路是以EPEC专用控制器为核心，它接受各输入元器件的状态信息，通过编程计算，对所控制的元器件发出动作指令，实现对设备的逻辑控制。为了安全可靠，在控制回路中增设了中间继电器。,电路的组成及工作原理,在操作箱上、机体油箱前侧和二运
11、电机附近装有三个紧急停止按钮，按下其中的任意一个，机器将立即停止运行。在机体左侧的司机席的前部设有一个截割紧急停止按钮，其作用是立即停止截割头工作。转换开关有自动复位式和自锁式，它们作为控制器的指令输入开关装在操作箱上。,电路的组成及工作原理,工作原理主控器与显示屏的通讯 电控箱通电，主控器与显示屏通讯时(本画面以EBZ100为例)：显示屏将显示画面如下（此状态为主控器通讯 连接中，不应该操作，否则显示开关操作错误）,电路的组成及工作原理,数秒之后，主控器与显示屏通讯结束，显示如下画面(此时可以对机器进行操作),电路的组成及工作原理,复位、警报 将“复位/警报”开关 旋至“警报”位置，警报继电
12、器线圈得电，其常开点闭合，电铃回路接通电源，电铃鸣响，系统发出警报。将“复位/警报”开关旋至“复位”位置，控制系统内各报警故障均复位。截割电机启动前必须先发出报警信号电机漏电闭锁检测在启动油泵电机时(将“油泵启/停”开关旋至“启动”位置)，系统先整体对截割高、低速电机、油泵电机、二运电机、锚杆电机进行漏电闭锁检测，即各回路漏电闭锁检测继电器同时吸合,电路的组成及工作原理,如有漏电发生，则分别对各个电机进行检测，确定漏电的电机，并显示。在此过程中所有电机都不能起动，显示屏显示画面(以油泵漏电闭锁为例)如下：,电路的组成及工作原理,油泵电机启动、停止 启动：将“油泵启/停”开关旋至“启动”位置，警
13、报运行继电器先得电，电铃鸣响7秒后停止，此时油泵运行继电器得电，其常开点闭合，从而使真空接触器线圈得电，接触器主触点闭合，油泵电机主回路接通电源，电机运行。停止：将“油泵启/停”开关旋至“停止”位置，油泵运行继电器线圈失电，其常开点断开，使真空接触器线圈失电，主触点断开，油泵电机主回路电源被切断，运行中的油泵电机将停止运行。,电路的组成及工作原理,启动前，在无故障时，显示屏将显示画面如下：,电路的组成及工作原理,启动后，显示屏将显示画面如下：注：通过此画面能监测油泵电机各相的电流值和故障信息（当油泵电机出现过载、过流、断相等故障时，显示屏将显示相对应的故障画面）。,电路的组成及工作原理,截割高
14、速的启动、停止 启动：油泵运行后，将“高速启/停”开关旋至“启动”位置，警报运行继电器先得电，电铃鸣响5秒后停止，此时高速运行继电器得电，其常开点闭合，使高速真空接触器线圈得电，接触器主触点闭合，使高速电机主回路接通电源，高速电机起动运行。停止：将“高速启/停”开关旋至“停止”位置，截割高速运行继电器线圈失电，其常开点断开，使真空接触器线圈失电，接触器主触点断开，截割高速电机主回路电源被切断，运行中的截割高速电机停止运行。截割低速的启动、停止 启动：油泵运行后，将“低速启/停”开关旋至“启动”位置，警报运行,电路的组成及工作原理,警报运行继电器先得电，电铃鸣响5秒后停止，此时低速运行继电器得电
15、，其常开点闭合，使低速真空接触器线圈得电，接触器主触点闭合，使低速电机主回路接通电源，低速电机起动运行。停止：将“低速启/停”开关旋至“停止”位置，继电器线圈失电，其常开点断开，使低速运行真空接触器线圈失电，接触器主触点断开，低速电机主回路电源被切断，运行中的低速电机停止运行。截割高速与截割低速电机是互锁关系,电路的组成及工作原理,二运电机的启动、停止 启动：将“二运启/停”开关旋至“启动”位置，二运运行继电器得电，其常开点闭合，使二运真空接触器线圈得电，接触器主触点闭合，使二运电机主回路接通电源，二运电机起动运行。停止：将“二运启/停”开关旋至“停止”位置，二运运行继电器线圈失电，其常开点断
16、开，使真空接触器线圈失电，接触器主触点断开，二运电机主回路电源被切断，运行中的二运电机停止运行。,电路的组成及工作原理,上、下翻页 将“上/下翻页”开关旋至“上翻页”位置，显示屏向上翻一页。将“上/下翻页”开关旋至“下翻页”位置，显示屏向下翻一页。总急停 按下两个紧急停止按钮中的任意一个，并顺时针旋转自锁，使运行中的所有电机立刻停止工作；按下截割急停按钮，并顺时针旋转，截割电机立刻停止。,电路的组成及工作原理,电气联锁 第一：只有当油泵电机启动后，高速或低速电机、二运电机才能启动，油泵电机停止运行，运行中的高速或低速电机、二运电机也随之停止。第二：截割高、低速电机为互锁关系。第三：油泵电机停止
17、运行后，才能起动锚杆电机，锚杆电机与油泵电机为互锁关系。,电路的组成及工作原理,保护回路电路的组成 保护回路主要是由电流、电压传感器、熔断器、漏电断路器、电机内的温度传感器、温度开关、安装在油箱中的油温开关、安装在油箱中的液位开关、瓦斯传感器及漏电闭锁回路等组成。,电路的组成及工作原理,工作原理电机综合保护（以油泵电机为例）当出现过流、过载、断相等故障时，控制器将电流传感器取来的信号经过编程计算，一旦出现过流、过载、断相时，控制器通过内部程序控制，使油泵运行的中间继电器线圈失电，真空接触器线圈失电，油泵电机主回路电源被切断，运行中的油泵电机停止。故障处理完毕后，将“复位/警报”开关旋至“复位”
18、位置，油泵异常点复位。,电路的组成及工作原理,电机过热保护（以油泵电机为例）当截割高、低速电机因长时间工作或由于故障引起绕组温度升高超过规定值，埋设在该电机绕组中的温度开关动作，使截割高速、截割低速运行继电器动作，切断对应真空接触器线圈回路，断开截割高速电机、截割低速的主回路，对截割高、低速电机进行保护。在截割电机中预埋了PT100温度传感器，信号送入控制器经过程序处理后，对电机进行起停控制，并在显示屏上即时显示截割电机的温度和超温报警。,电路的组成及工作原理,故障信息油箱温度 当油箱温度超过规定值时,油箱过温信号送到控制器，经过程序处理,使运行中的所有电机立刻停止。油位过低 当油箱液位低于规
19、定值时,油位过低信号送到控制器，经过程序处理,使运行中的所有电机立刻停止。瓦斯报警 当瓦斯含量超标时,瓦斯报警信号送到控制器，经过程序处理,使运行中的所有电机立刻停止。电压过低、过高 当电压过高、过低时，经过程序处理，使运行中的所有电机停止。,电路的组成及工作原理,各种故障信息，显示屏显示如下：注：故障处理完毕后，通过“复位/警报开关”对故障进行复位,操作方法,将电控箱右侧隔离开关手柄扳至“接通”的位置，此时前后照明灯同时点亮。检查显示屏、电压表和机器周围，如果没有异常情况，即可按如下顺序进行开机操作。将“复位/警报”开关旋至“警报”位置，发出开机信号。并观察工作现场，确认不能发生机械和人身事
20、故方可开机。将“油泵启/停”开关旋至“启动”位置，警报先鸣响5秒后，油泵启动运转。将“油泵启/停”开关旋至“停止”位置，运行中的油泵电机停止运行。（在试车时应注意油泵电机运转方向，若反转应重新接线）。若需截割低速作业，将“低速启/停”开关旋至“启动”位置，警报先鸣响5秒后，截割低速电机运行。将“低速启/停”开关旋,操作方法,至“停止”位置，运行中的截割低速电机停止运行。若需截割高速作业，将“高速启/停”开关旋至“启动”位置，警报先鸣响5秒后，截割高速电机运行。将“高速启/停”开关旋至“停止”位置，运行中的截割高速电机停止运行。（试车时应当观察截割电机的旋转方向，若反转需重新接线）。若需二运电机
21、作业，将“二运启/停”开关旋至“启动”位置，二运电机运行。将“二运启/停”开关旋至“停止”位置，运行中的二运电机运行停止。（试车时应当观察二运电机的旋转方向，若反转需重新接线）。注意不允许在不需要紧急停止的情况下，利用急停按钮停整机，也 不允许利用停油泵电机的方法，停高、低速、二运电机。停机后，切断电源，取下隔离开关手柄。,注意事项,当司机离开司机席时，必须将设在操作箱上的急停按钮锁死，将隔离开关旋至“停止”位置并把扳手取下。当需打开门或盖时必须先停电，并将煤尘打扫干净后方可松开紧固螺栓。检修时必须停电，特别应当注意的是，隔离开关上端至电源接线柱，停电后仍然带电，因此不能随意取下电源接线柱上的
22、护板，若需检修此处时，前级馈电开关应停电。各电器组件之间的电缆不能拉得过紧，特别注意电源电缆不能压在履带下。必须定期检查各导线的连接部位是否有松动现象。,注意事项,各防爆部位紧固螺栓必须确实紧固；各电缆引入装置的密封胶圈、金属垫圈、压板等不得残缺，内外接地必须接牢。(附图2)检修时不得随意改变本安电路元器件型号、规格、参数。每三个月对主要电器件进行功能性检验，对电机进行性能试验。开机前应检查液压操作手柄，使之处于“O”位。操作过程中，电机启动以后，应将按钮放开，否则会有按钮损坏的嫌疑。合上隔离开关以后，不要急于操作，应先观察电压表，保证电压不超过 1250V，如果电压高时，则将变压器抽头由 1
23、140 调整为 1250V 电压上，以保证控制元件的寿命。工作时，应先起动油泵电机 M2，才能对切割和备用电机进行操作。操作过程中，如有突发事件发生，要注意使用急停（本机装设有三个急停，分布于机体两侧）。作业中停机时，一定要将隔离开关断电，以免误动作。,油泵电动机,高、低速截割电动机,常见故障与处理,1）短路变压器TC1匝间短路时，熔断器F1熔体熔断，掘进机停止工作，电压表V无指示。220、36V控制回路及照明回路发生短路时，相应熔断器F2、F3的熔体熔断，掘进机停止工作，照明灯LD1、LD2、LD3熄灭。2）过载通过LH1-LH12测试过载电流,通过4AD模块给PLC信号,在PLC内部完成运
24、算和比较后，执行相应动作,同时GOT显示屏显示故障.检查载荷是否过大，或电流互感器及4AD模块有损坏或接线触不良.3）漏电截割、油泵、转载电机安装漏电保护装置,在每一路电机启动前检测,当电机漏电时,GOT显示屏显示相应电机漏电，同时电控箱前盖板上显示器显示相应电机漏电，解决：首先检查电机和电缆，如果排除电机和电缆无漏电后按一下电控箱前门板的“复位”按钮，或者重新上电，起动电机。如果上电后电控箱前门板的漏电显示直接显示漏电，则可判断漏电模块损坏，需要更换漏电模块。具体更换那个模块可根据显示的是那个电机漏电来判断。,常见故障与处理,4）超温 当截割电机、油泵电机、油温超温时,GOT显示屏显示故障.
25、检查截煤电机供水情况及PT100传感器及其连线是否有松动的地方.5）瓦斯断电：当瓦斯浓度大于等于1.0时,甲烷传感器报警.当瓦斯浓度大于等于1.5时,整机断电.6）油泵不起动：检查一、各急停按钮是否复位（位置1：操作箱；位置2电铃附近）。二、操作箱上的“掘进/支护”开关是否打到掘进位置。三、漏电模块是否显示漏电。,运输及储存,1）开关箱可整体包装，也可与掘进机装成一体，随同掘进机一起包装。以满足 用户对产品的包装、运输及贮存要求。2）电控箱应稳固在防雨淋的仓装箱内。3）严禁倒置、侧置。4）严禁碰撞，挤压。5）严禁在大于0.6G(5.9m/s2)振动状态运输。6）在2060通风环境下保存。,安装
26、维护与检修,安装与检查：1）安装前，工作人员必须认真阅读使用说明书。2）安装前，必须仔细检查：如连接件是否松动；电气元件在运输过程中是否遭到损坏，发现问题要及时处理，并应检查是否具有出厂证明，否则不准使用。3）安装前，必须在地面对所有的操作方式进行试运转。4）在井下装卸、搬运过程中避免强烈振动，严禁翻滚，必须轻放。5）保证电气元件可靠的工作，电控箱必须装设在掘进机的减震器上。6）按说明书所示连接各设备。,安装维护与检修,安装与检查：7）安装后，通电前对电控箱的主要部位再进行一次检查：（1）用手关合接触器几次，检查有无卡住现象；（2）进出电缆、各控制回路接线端子、接触器接线是否牢固和符合要求；（
27、3）凡进线装置中未使用的孔，应当用压盘，钢质压板和橡胶垫圈可靠的密封；（4）箱体上的紧固螺栓和弹簧垫圈是否坚固齐全。各隔爆法兰结合面是否符合要求。（5）箱体的外观是否完好。（6）检查正常，试运转无异常的情况下，方可按要求进行操作。,维护：,1）定期清除各处的污垢、锈斑，并在各隔爆面及磁路系统接触面涂上薄薄一层防锈油脂。隔爆面如有损伤，须严格按照GB133677防爆电气设备制造检验规程中有关隔爆面修补规定进行。2）日常进行周期性检查，箱提外壳有无损坏，电缆在进出线装置中是否牢靠。3）定期检查各开关手柄、按钮是否灵活、可靠，动静触头是否良好，接触器等电气元件是否正常。4）在触头损坏、污损或接触表面
28、产生熔化的金属微粒时，可以用细锉清理，但不准用金钢砂布打磨。5）出现故障时，可依据显示排除故障，严禁电控箱故障工作。6）新机器下井 57天后，应对箱体内各接线进行彻底的检查。7）对电气系统定期检修，10 天一个周期。主要工作：打开主腔及接线腔门，检查有无线头松动和螺栓松动现象，如有应及时处理，对各种操作均要试运转，看有无操作异常现象。,小结:本任务对掘进机的电气控制系统电路组成、工作原理进行了详细讲解，通过任务的实施，能正确对掘进机的电气控制系统进行维护、检修和操作，使其发挥更大的效率。思考与练习：1、说明EBZ100掘进机的主要用途和适用范围？2、说明掘进机电气控制系统由哪几部分组成：3、说明掘进机电气控制的保护有哪些？4、说明掘进机电控设备由哪些部分组成：5、说明掘进机结构特征与工作原理？6、说明掘进机主回路由哪几部分组成？7、说明掘进机电流、电压传感器的作用？8、掘进机保护回路由哪几部分：9、解释EBZ100的型号含义？,
