WK—4挖掘机电气部分常见故障分析

摘要：我矿使用WK—4型电铲，已成为主要的剥离和采掘生产设备，WK—4挖掘机为我矿的建设和生产做出了重大贡献。在长时间使用中也反映出一些问题，由于挖掘机是野外作业，自然条件恶劣，设备故障率较高。

关键词：挖掘机电气故障

挖掘机有提升、推压和回转三部分组成，回转与行走共用一台发电机，每个机构的动作应满足以下要求：

（1）三机构的电动机能迅速实现正反运转。

（2）随着负载的变化三个机构能自动进行调速。

（3）当负载力矩超过截止力矩的额定力矩的2.5倍时，电动机应当堵转，堵转时的电机的电流不超过电机的最大过载能力。

挖掘机电气故障分为：（1）交流部分电器故障（2）直流部分电器故障（3）发电机、电动机部分故障（4）可控硅半控整流桥电源故障（5）主令控制系统部分故障。

目前我矿使用WK—4型电铲，已成为主要的剥离和采掘生产设备，WK—4挖掘机为我矿的建设和生产做出了重大贡献。在长时间使用中也反映出一些问题，由于挖掘机是野外作业，自然条件恶劣，设备故障率较高。

一、WK—4挖掘机主要电气设备

1、交流高压电动机JSC—250—4定子电压6000V/3000V转速1480 转/分。

2、直流电动机三机构（提升、回转、推压）各一台EFW493/24—48EFW423/26—48EFW423/10—2。

3、直流电动机三机构（提升、回转、推压）回转与行走共用一台发电机，EDW—91、EDW—52、EDWL—52 、EDW—52 共五台，提升1台，推压1台，回转2台、行走1台。

4、电力变化器1台KSG—100/6（3）原边电压6000V/3000V，付边电压380V/230v/170V Y/Y0—12。

5、高压控制柜1台WK—4用来控制高压异步电动机和100KVA电力变压器。

6、WK—4可控硅励磁控制柜1台，用来控制三机构发电机励磁和辅助设备及连锁保护。

7、左右控制箱（包括两个手动联动主令控制器各1台）。

8、LK7低压环1台，其中150A滑环四个，每两个并联供行走电机电枢用，40A滑环四个，供行走电动机励磁和履带电磁阀。

9、电阻箱2个，内装各机构电动机励磁电阻。

10、开斗电机EE—224.5KW、220V、转速1100转/分。

11、机组辅助通风，三机构电动机辅助通风，风压机等辅助设备

二、WK—4挖掘机工作对控制系统的要求

挖掘机有提升、推压和回转三部分组成，回转与行走共用一台发电机，每个机构的动作应满足以下要求：

（1）三机构的电动机能迅速实现正反运转

（2）随着负载的变化三个机构能自动进行调速

（3）当负载力矩超过截止力矩的额定力矩的2.5倍时，电动机应当堵转，堵转时的电机的电流不超过电机的最大过载能力，电机的整流换向火花在1.5级以下，为保证挖掘机有良好的挖土特性，挖掘机电机的各象限工作情况如下（以提升机构为例）：

第I象限提升：电动机发出正向力矩，使铲斗提升，若电动机力矩等于或大于负载力矩，电动机应是恒速或加速运转，电机是电动状态。

第II象限提升：当主令控制器向零位移动，电动机减速提升电动机发出制动力矩。

第III象限提升：铲斗下放，电动机恒速或加速运转，电机出于反向电动状态，负载力矩与电动力矩一致。

第IV象限提升：主令控制器从反向最大位置向零位移动，铲斗减速下放电动机处于发电制动或能耗制动状态。

为了实现机构以上动作，三机构使用相同的控制方式，即控制发电机励磁变化，以得到自动控制挖掘机的工作，可控硅双绕组发电机控制系统工作原理如下挖掘机工作过程中，外界负荷是变动的为了实现自动控制就必须借助于变动的负荷来自动调节电机的工作，挖掘机主要通过调节拖动电机的电压和电流来完成。为了得到良好的控制，电动机应能平滑的调速，挖掘机采用电压负反馈，电流截止负反馈的自动调速控制系统，发电机采用双励磁绕组，每一个绕组有单独的可控硅整流装置供给，磁放大器综合了三个控制安匝文号：主令控制器发出的给定安匝信号Igwg，直接取自发电机端电压的电压负反馈安匝文号IHWH和直接反映电动机主回路电流的电流截止负反馈安匝信号ITWT这三个信号进行比较后综合控制安匝信号IYWY作用磁放大器，IgIhIt为磁放大器给定绕组电压反馈绕组、电流反馈绕组，流过的电流以毫安计，Wg、WH、WT为磁放大器给定绕组电压反馈绕组，电流反馈绕组的匝数：

IyWy=IgWg – IHWH – ITWT

IYWY-----为磁放大器的综合控制安匝

反馈就是将系的输出信号在作用与系统的输入从而控制输出的变化，改善系统的静动态特性。

三、 WK----4挖掘机故障分析

为了保证挖掘机安全可靠地进行工作，控制系统必须有严格顺序和必要的联锁。一般来说：挖掘机电气故障分为：（1）交流部分电器故障（2）直流部分电器故障（3）发电机、电动机部分故障（4）可控硅半控整流桥电源故障（5）主令控制系统部分故障。

1、交流380V电源故障

（1）、空开开关设有接通或空开缺相使各部控制线路设电、交流接触不吸通说低压给不上，给上开关或更换开关。

（2）、交流380V控制器回路或辅助风机回路断线，断开空绕线路断线点并接好。

（3）、交流380V接地使电压过低，接触器不能吸和，断开空开查找接地点。

（4）、交流接触器线圈烧坏，接触器不吸，更换相应的接触器。

（5）、保护继电器烧坏造成短路或断路，更换相应的继电器。

2、交流220V电源故障

（1）、空开开关没有接通或空开缺相使各部控制线路没有，给上开关或更换相应开关。

（2）、接触器、触头接触不良或线头松动，处理接触不良或紧固松动线头。

（3）、线路断线、断开相应开关查找断线处。

3、交流175V或直流220V故障

（1）、小转换开关没有接通使相应的接触器不吸给上小转换开关。

（2）、相应开关没有给上或空开缺相，给上相应开关或更换开关。

（3）、相应的接触器线圈烧坏使接触器不吸更换接触器。

（4）、接线端子松动或掉线，紧固松动接线处或接上掉线处。

（5）、可控硅整流管损坏或断线，更换可控硅管或查找断线点。

4、发电机、电动机部分故障

（1）、发电机电动机转子导线断线，更换相应的导线。

（2）、发电机、电动机补极断，更换相应的电机。

(3 ) A、发电机、电动机冒火“电机电流反馈断线，电压反馈断，查找断线点并接好。

B、电刷与电枢接触不良，使之有良好接触。

C、电刷磨损过限，更换过限电刷。

D、发电机参数调整不当。

（4）、电机他激绕组断线，更换相应电机。

5、可控硅半控整流桥部分故障

（1）、空开开坏或接线线头掉，更换开关或结好掉线线头。

（2）、可控硅管和二极管坏，更换硅管或二极管。

（3）、磁性触发器坏，更换触发器。

A、交流绕组烧坏

B、接线头掉或断内部断线

C、内部直流控制绕阻断线

（4）、脉冲变压器坏，更换脉冲变压器

A、厚力绕组断线

B、小二极管和电阻断线

C、付边绕组断线

（5）、稳压电源故障，更换元件组

A、稳压管烧坏

B、线路接点开路

C、三极管坏

6、主令控制系统故障

（1）、主令控制器无电源

（2）、给定电刷与线路板接触不良，处理使之接触良好

（3）、给定线路板电阻断，焊接或更换线路板，为了进一步提高挖掘机效率，降低故障率，我们必须对挖掘机定期清除灰尘，以防引起超爬电 ，短路和接地故障，经常检查控制柜接头，有无脱焊和假焊现象，特别是电压反馈，电流反馈是否断线主回路，大线接头是否松动，导线是否发热运行中经常检查主要元件温升变化。

注释：

反馈，就是将系统的输出信号再作用于系统的输入端，从而控制输出的变化改善系统的静、动态特性。

参考文献：

[1]周政礼 《单斗挖掘机电气》 煤炭工业出版社

[2]张冬春 冉启发 《挖掘机司机》中国矿业大学出版社

[3]WK-4型挖掘机说明书