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WK—55电铲提升滚筒故障原因及修复方案1.前言电铲是露天煤矿生产作业过程中的重要设备，担负着黑岱沟露天煤矿土岩剥离的重任。
电铲同时也是目前我国露天煤矿采掘作业的主力设备之一，在露天煤矿采掘系统中占据着重要的地位。
由于电铲的作业环境十分恶劣，电铲各机构在作业过程中，受到的载荷冲击也复杂多变，导致提升、推压、回转及行走等机构容易发生故障，对电铲作业的安全可靠造成较大的影响。
因此，在电铲作业过程中，对其常见故障进行及时的诊断，并在日常进行必要的维护保养，可以在一定程度上延长电铲的使用寿命，保证电铲作业的稳定性，进而提高其生产效率。
2.WK-55电铲提升滚筒结构WK-55电铲是露天煤矿开采和剥离的主要设备之一。
它在露天矿的日常生产过程中起着非常重要的作用。
如果设备出现故障尤其是长期故障，造成相应的损失会非常大。
在电铲的操作过程中，提升机构起着非常重要的作用，同时也是非常重要的传动机构。
提升滚筒运行过程中，起动和制动频繁，正转和反转频繁交替进行，重负荷，电压波动大等恶劣情况下长期运行，且自然环境变化较大，生产过程中在长时间高负荷运行，导致变速箱和轴等机械部件发生故障。
2.1结构WK-55型电铲的提升机构是驱动铲斗进行挖掘作业的主要传动机构。
滚筒上的提升钢丝绳用于牵引铲斗上下移动，提升机构示意图如图1所示。
提升机构采用双电机并联传动，铰接在回转平台上，并纵向设置在回转平台上，以平衡负载。
双提升电机驱动系统平衡变速器齿轮的负载，并减少快速正向和反向旋转引起的机械惯性，增加了齿轮的使用寿命。
提升机构主要由提升电机底座、提升电机、联轴器、输入轴、提升齿轮箱、滚筒装置、制动器和起升钢丝绳等组成。
提升机构采用两级硬化正齿轮传动，第一阶段采用圆柱斜齿轮传动，第二阶段是圆柱形正齿轮传动，它是一款具有双输入和单输出的并行传输系统。
3.主要机构的常见故障及提升滚筒故障原因分析从断裂后的断裂失效现象来看，更符合疲劳损伤断裂特征，晶粒细小断裂，均匀，无明显制造加工缺陷，如夹杂物，气孔和表面碰撞刮伤等条件。
探索WK-35电铲的电气故障类型摘要：随着我国经济建设的快速发展，我国的露天采矿业也取得了突破性进展，无论是在管理方面还是工程设备等方面都取得了不小的进步。
WK-35电铲是露天采矿工作当中的重要设备之一，其运行质量的好坏直接影响到采矿的进度和质量，因此，对其的研究工作具有重要应用价值。
本文对WK-35电铲的电气故障类型进行分析。
关键词：WK-35电铲；故障类型；露天采矿业改革开放以来，社会主义建设工作取得了丰硕的发展成果。
露天采矿行业更是借助了各种优势，在各行业的发展过程中，占据了领先位置。
随着高新技术的不断介入，工程设备的技术含量越来越高。
这在为人们从事高难度施工项目时提供了强大的辅助力量。
然而，高新设备的质量问题以及各种故障类型的排除问题也成为了人们关注的热点，由于现有的维护人员在技术掌握程度上很难满足高新设备的维护技能需求，很多设备在出现故障时，常常会得不到及时的维修，从而耽误工程的施工进度。
本文以WK-35电铲为例，对其电气故障类型进行阐述，希望能够为相关的维护工作者提供一些技术上的帮助。
一、WK-35的电控系统WK-35电铲的电控系统由“综合监控HMI+PLC+变频传动”组成。
HMI综合监控系统检测和显示电铲的运行状态, PLC实现整铲运行的时序逻辑控制,变频传动驱动各机构协调动作,实现电铲的可控运行。
WK-35的动力系统由矿山采场变电所提供的高压(6 kV或10 kV)电源,经过高压集电器、高压控制柜及主变压器降压后,接至两套AFE整流回馈柜。
两套AFE整流回馈柜并联运行,并联后的直流输出母线作为公用直流母线,为各机构逆变器提供直流电源,逆变器通过电动机给电铲各机构提供动力,形成AFE整流/回馈公用直流母线变频调速系统。
WK-35的控制系统控制系统以PLC为核心,采用PROFIBUS DP现场总线控制方式。
CPU通过PROFIBUS DP现场总线获取各机构逆变器及AFE整流回馈单元的运行状态和故障信息;通过开关量输入模块获取配电与辅助回路运行状态与故障信息、安全保护与行程限位信息等;通过模拟量输入模块获取轴承及电机绕组的温度等信息;经逻辑比较与数据运算后,通过相同的路径对整个电气系统进行控制。
4立方电铲常见故障诊断及维护摘要:目前国内大型露天矿山的铲装设备主要是电铲。
由于其作业环境恶劣,工作机构极易发生故障。
因此探讨电铲常见故障原因、诊断方法、维护操作对提高电铲作业效率有着极为重要的意义。
关键词:电铲;故障;诊断;维护概述在露天矿山生产过程中,电铲担负着极其繁重的铲装任务。
目前,船山矿使用的铲装设备主要是电铲,共有6台。
电铲主要由推压、回转、行走、提升等机构组成。
在电铲作业过程中,各系统受到的冲击载荷复杂多变，容易发生故障。
因此探讨电铲各系统常见故障.掌握故障诊断方法,推行精细化操作.对提高电铲设备完好率、利用率、台班效率有着十分重要意义。
一、推压机构推压机构常见故障及原因：(1)推压齿轮打齿。
①顺滑板、侧滑板间隙过大导致推压齿轮与斗杆齿祭啮合间隙过大,铲装作业过程中造成错齿啮合易造成推压齿轮打齿。
②作业面爆破效果不佳,铲装作业过程中“啃根底”时受到的冲击载荷过大易造成推压齿轮打齿。
③推压机构轴径向间隙、轴向间隙过大导致铲装作业过程中推压齿轮与斗杆齿条啮合间隙忽大忽小易造成推压齿轮打齿。
(2)推压机构轴轴向串动和径向跳动。
①造成推压机构轴轴向串动的主要原因是推压齿轮两侧减磨垫磨损推压大轴卡兰磨损;大齿轮两侧调整垫磨损。
②造成推压机构轴径向跳动的主要原因是推压机构轴轴套磨损间隙过大;推压减速箱齿轮损坏。
(3)中间轴气囊力矩限制器常见故障及原因。
①铲装作业过程中出现气囊打滑现象的主要原气囊闸瓦磨损过限、闸瓦上有油污易导致铲装过程中出现气囊打滑现象②气囊气压低气压低于0.48MPa易导致铲装过程中出现气囊打滑现象二、回转机构回转机构常见故障及原因：(1)柱塞泵不上油。
①吸油管底部单向阀堵塞或密封不严。
② 凸轮盘、滚轮磨损过限导致柱塞泵工作行程不够。
(2)回转立轴断:疲劳过限有裂纹:立轴轴坏;立轴下部小齿轮脱落。
(3)制动系统故障:闸带磨损过限、气路不通瓦间隙调整不当(松闸间隙1~2m)。
三、行走机构行走机构常见故障及原因：(1)拉紧轴断裂:扭铲角度过大(超过15度)行走路线左右高差过大易造成拉紧轴断裂事故。
395BI电铲开斗电气控制系统故障分析近年来，随着工程机械的广泛应用，大型电力挖掘机的使用也越来越普遍。
然而，在实际应用中，电铲开斗电气控制系统发生故障的情况时有出现。
本文以一起电铲开斗电气控制系统出现故障的案例为例，进行分析和解决方法探讨。
1. 案例分析某号电铲在工地作业时突然出现开斗电气控制系统故障。
具体表现为，操作台上的三个指示灯均未亮起，手柄也没有积极的反应。
此故障的出现，严重影响了工作效率和安全性。
2. 故障分析根据经验，开斗电气控制系统故障原因可能有以下几种可能性：（1）系统电源故障：检查电源供电线路是否正常、电源开关是否合上，是否有断路现象。
（2）控制器故障：开斗电气控制系统控制器板内部元件出现损坏等问题，导致系统无法正常工作。
（3）信号线路故障：操作台上开斗控制手柄所处的信号线路是否正常，是否有被钩断等损坏。
（1）系统电源故障：首先对电源供电线路进行检查。
在检查过程中，我们发现电路保险丝已经烧毁。
经过更换保险丝后，系统仍未恢复正常工作，此时还需进一步排除控制器故障及信号线路故障。
（2）控制器故障：由于控制器板内部元件出现损坏等问题，导致系统无法正常工作。
经过查找发现，控制器板上一部分电阻出现了氧化和脱落等故障现象。
因此，我们对故障的电阻进行了更换，并进行其他维修处理。
然而，系统仍未能正常恢复，因此还需对信号线路进行检查。
（3）信号线路故障：对操作台上开斗控制手柄所处的信号线路进行仔细的检查。
最终，发现手柄上的一个小开关出现了损坏，只需更换该部件即可解决。
随后，系统的所有指示灯亮起，手柄的反应也恢复正常。
3. 解决方法通过以上分析，可以得出以下解决方法：（1）对电源供电线路进行检查，排除掉电路保险丝的故障。
（2）对控制器板进行检查和更换故障元件。
（3）对信号线路进行检查，排除钩断等损坏现象。
（4）对系统元件进行维护保养，定期进行检查和维修，预防故障的发生。
综上，电铲开斗电气控制系统故障会对工地作业产生严重的影响，必须及时发现和解决。
机电工程NO.012021138车时代AUTO TIME矿山电铲电机运行中常见故障及预防研究崔研（国家能源集团准能集团设备维修中心，内蒙古鄂尔多斯010300）摘要：在一些露天的矿山开采过程中经常会用到电铲这种大型机械设备，由于在矿山的开采过程中环境比较复杂，而且工作的强度也是非常大的，所以电铲电机在运行过程中，经常会由于各种各样的因素出现问题，拖慢对矿山的开采效率。
本文就对电铲电机在运行过程中常见的故障展开相关的分析，并采取相应的解决措施。
关键词：矿山；电铲电机运行；故障；预防研究随着我国科学技术的发展，在对矿山的开采过程中，机械化程度也越来越高，电铲是进行露天矿山开采过程中所用到的一种重型机械设备，在目前我国大多数矿山开采过程中，都有电铲的身影，电铲的应用极大地促进了我国矿山的开采效率，减轻了人力资源成本，而电铲又是一种非常复杂的大型机械设备，因此，在运行过程中经常会出现各种各样的故障。
1在矿山开采过程中电铲电机容易发生的事故1.1电铲推压机构和回转机构的故障电铲的构造是十分复杂，而推压机构在电铲的使用过程中很容易发生损坏和故障的情况。
推压部件为三级减速结构，这也意味着在电铲的实际应用过程中，由于三级减速结构较为复杂，所以导致了该部件的工作频率和强度是十分大的，因此，推压部件容易发生事故的概率也是非常高的。
该部件经常发生的故障有齿轮不正常运转、部分发生轴向和径向的移动错误、杆无法移动等。
回转机构在电铲的结构中属于二级减速机构，它的应用频率也比较大，因此也经常会发生各种各样的事故，它经常发生的故障主要包括上油不顺畅、加速结构不能正常工作、发电机的电线烧毁等。
当然，对于电铲电机的整体运行来说，在其推压机构和回转结构中最常见的故障问题就是断轴问题。
具体来说，回转和推压系统的电机断轴问题是目前在矿山开采工作中电铲电机的最主要故障之一，因为回转部分具有比较大的惯性，推压部分存在较大的振动，这也就导致电机在启动、制动和开展挖掘工作的过程中经常性发生电机转子部分的断轴问题。
露天煤矿电铲故障诊断一例
【摘要】某露天煤矿的电铲使用了很多年，随着设备的逐步老化，一些深层次的故障增多，处理难度增大。
电铲出现了提升缓慢无力的现象，经过多次检修，仍然没有明显改善。
后来更换电机后，问题得以解决。
通过更深入地分析，发现前面几次检修之所以没有发现问题所在，是因为检测方法不对。
通过剥开电机的主磁极的绝缘层，找到了电机出现问题的原因，为以后的工作积累了经验，同时也值得其他同行借鉴。
【关键词】露天煤矿；电铲；故障诊断；电机；磁极
前言
电铲又称绳铲、钢缆铲，即机械式电动挖掘机是利用齿轮、链条、钢索滑轮组等传动件传递动力的单斗挖掘机，是现代各种露天矿的主要采掘设备。
其能否正常运行将直接关系到露天矿的生产进度、生产安全和企业效益等。
因此，必须高度重视电铲的维护和维修工作。
下面本文就结合实际对电铲使用中提升缓慢无力的故障进行分析诊断和处理。
1 问题的提出
电铲是某露天煤矿上的大型挖掘设备，其控制系统先进，可靠性高。
该露天煤矿投入多年来，对企业和地方经济建设做出了突出的贡献，但随着设备的逐步老化，一些深层次的故障增多，处理难度增大。
有很长一段时间，多台电铲频繁更换提升电机，这一情况严重影响了设备的使用。
为了解决这一问题，们有必要对提升系统和各主要元器件进行深入分析，找出故障深层次的原因，并给出解决这些问题的方法。
2 提升系统的基本情况
电铲的提升系统采用了两台直流电机驱动传动装置，该传动装置由两套两级减速齿轮组成，共同驱动一个公共的输出齿轮，即提升滚筒。
工作时，两台提升电机电枢串联，电枢工作电压由三相桥式全控整流电路提供；两台提升电机励磁绕组串联，磁场工作电流由三相桥式全控整流电路提供。
当电铲启动时，电机的励磁电流就已经建立，操作者发出操作指令后，操作程序触发变流器可控硅后，电枢电流很快建立，电机产生电磁转矩拖动提升滚筒运转。
3 提升机缓慢无力的原因分析
在工作的两台电铲中，有一台电铲发生了电枢接地故障，当我们询问操作人员时，操作人员说故障发生前一段时间就出现了提升缓慢无力的现象。
针对这种情况，我们首先对两台电机进行检查，用手触摸发现电枢接地的这台电机比另一台电机温度明显高，打开这台电机的观察孔盖发现，电枢换向器表面状况非常糟
糕，刷握端面已经烧坏，换向器端面的太氟轮带也已经烧掉，太氟轮带下的无纬带缠绕层已碳化。
随后我们对电气控制部分和减速箱传动部分进行检查确认正常后，更换了这台电机。
更换的电机是自行修复的旧电机。
电机更换后，电铲能正常工作，但提升无力的情况仍然没有得到根本改善。
没过几个月，更换的这台电机再次环火造成接地故障。
通过检查后，再次更换了这台提升电机，这次更换的是一台新大修的电机。
电机更换后，电铲正常工作，提升状况良好。
从以上描述的情况可知，电铲提升无力的原因就在提升电机上。
为什么修复的电机转矩不足，并且频繁发生故障？一定是电机修复工艺中有些部件的检测不到位。
根据直流电机的输出转矩M=Cm×φ×Ia（式中Cm为直流电机的转矩常数，φ为每级磁通，Ia为电枢电流）可知，由于电机自身原因造成M 减小的唯一参数就是φ减小。
电机的主磁极由于匝间短路会造成φ减小，而电机本身只有通过增大电枢电流Ia才能弥补由于φ减小而造成的M 减小，又由于电枢电流Ia 限流，因此造成转矩M 减小。
电机中换向极的作用是抵消由于电枢反应对主磁场产生的畸变和去磁作用，改善换向。
换向极的匝间短路造成直流电机换向困难而形成环火。
电机环火是很严重的电气故障，轻则造成电枢刷握等部件损坏，重则造成电枢换向器报废。
通过以上分析可知，造成电机转矩降低以及刷火过大的主要原因就出在电机的主磁极和换向极上。
对故障电机彻底分解后重点检测主磁极和换向极，发现主磁极和换向极存在匝间短路。
为什么在正常维修工艺中没有发现这个问题呢？在直流电机维修工艺中，对主磁极的检测主要进行对地绝缘测试和用工频交流降压法检查磁极线圈匝间短路。
对地绝缘测试主要通过摇表和耐压仪进行检测。
匝间短路测试是在主磁极上通入110 V工频电压，然后用电压表逐个测量每个磁极线圈上的交流阻抗压降，当每个线圈上的压降不超过10%，即可认为磁极良好可以使用。
问题就出现在这个检测的方法上。
我们对这台电机的 4 块主磁极的绝缘层分解剥开后发现，外包的绝缘层形成一个空壳，线圈上充满了粉尘。
从外观上看不出任何问题，线圈对地绝缘良好。
分析认为，由于电机使用近20年，磁极内的绝缘漆不断过热老化挥发形成空壳，电机周围的粉尘不断浸入，日久充满了空隙，造成 4 块磁极同时匝间短路。
匝间短路的程度如果差异较大，检修人员会及时发现，如果匝间短路的程度在10%以内，检修人员就会误认为磁极没有问题，从而完成修理。
这台直流电机的换向极线圈采用线径8 mm×30 mm 的铜排绕制而成，匝数只有11匝。
由于匝数较小，线径较粗，匝间短路很难检测，一般只做外观检查和对地绝缘测试。
我们对这台故障电机的换向极进行了分解发现，线圈和铁芯之间的绝缘较厚，对地绝缘良好，而线圈之间的绝缘垫片较薄，由于过热已经碳化，形成严重的匝间短路。
4 处理办法
通过以上分析可知，对于已运行十几年的电机，磁极的匝间短路已成为一个突出的问题，应多加关注。
电机修理过程中磁极的检测，除了用工频交流压降法
检查磁极线圈匝间短路，同时还应该检测通过磁极线圈的电流值并且和好的电机的检测电流值作比较，如果差值较大，就认为 4 个磁极全部匝间短路，应同时更换。
对于换向极，要认真检查匝与匝之间绝缘垫片老化情况，及时更换匝间短路的换向极。
5 结束语
由于电机选用的绝缘材料较好，使用十几年后，磁极的线包很少松动，外观表现较好，直观上很难发现问题，再加上检测不到位，就形成了多台电铲提升缓慢无力的通病。
我们对电铲上提升电机、推压电机、行走电机和回转电机的磁极进行检查，更换了磁极，使电铲电机的状况得到好转。
电机的性能正常，维修量大幅下降。
通过以上事例，可给从事设备维修的同行们一点参考。
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