掘进机电气系统研制

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摘 要：本论文介绍了掘进机电气系统的组成及简要原理，电气系统主要包括控制箱、按钮操作显示箱、传感器和报警预警装置。同时详细介绍了电控箱的设计思路。本掘进机电气系统具有防护等级高、体积小、操作简便、集成有多种保护等优点，可长期工作在煤矿隧道等恶劣环境中。

关键词：掘进机； 电控箱； 煤矿

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.244

掘进机电气系统是设备的控制核心，控制着各个电机的启动停止，同时对掘进机其他组成部分的工况进行监控和综合保护，与液压系统及水路系统互相配合，可控制整机完成掘进生产作业。

1 电气系统概述

掘进机电气系统主要由隔爆兼本质安全型掘进机控制箱（以下简称 电控箱）、隔爆兼本质安全型按钮操作箱、隔爆型声光报警装置、隔爆型照明灯、隔爆型控制按钮、低浓度甲烷传感器以及整机多个工作机构部分的电机组成。其总体布置如图1所示。

2 电气系统构成

掘进机电控箱大多采用PLC可编程逻辑控制器作橹骺氐ピ，人机界面采用彩色液晶显示屏，这种控制系统的优点是编程简单、性能稳定、系统主参数以及故障可视化，方便日常检修维护。电控箱位于掘进机整机的左后方，左右箱门和接线腔盖板均用标准螺栓与箱体紧固连接，保证安装于内部的电气元件不受外界恶劣环境影响。电控箱壳体由钢板焊接而成，壳体分为上下两个腔，均为隔爆型结构。下腔为电气件安装腔，腔内装有驱动板、控制板（两块）、视窗板及隔离开关等；上腔为接线腔，腔内装有数组接线柱。

控制板分两块，一块左门板，装有FX3U系列可编程控制器及模拟量模块、本安电源等。另一块右门板，装有中间继电器、电机集成保护器、开关电源等电气件。

视窗板装在电控箱体的前侧中间部分，有四个显示窗口，依次装有电压表、电流表以及两块焊接有LED指示灯的发光板。其中电压表显示系统供电电压、电流表显示切割电机的实时电流，两块发光板指示系统故障及各个电机的故障。

电控箱的上腔为接线腔，其中有一组陶瓷接线端子用于连接电控系统的供电电缆，五组接线端子用于连接整机电机和十二个七芯接线端子用于连接系统元件，此外接线腔内装有两个接地端子用于连接地线。电控箱两侧及背面设置有不同尺寸的十六个电缆引入装置，供控制箱与其它元件连线。

与电控箱配套连接有一个隔爆兼本质安全型按钮操作箱，操作箱箱体采用钢板焊接而成，分为本安元件腔和隔爆元件腔两部分。本安元件腔布置有十二个操作按钮，用以控制各个电机的启动停止，通过一根19芯控制电缆与电控箱连接；隔爆元件腔布置有一个液晶显示屏，用以显示电控系统的主要参数，例如电压电流，电机温度，电机运行状态等，当电控系统出现故障时，该显示屏也会实时显示故障内容，方便使用者及时排除故障。显示屏通过一根7芯控制电缆与电控箱连接。

电控箱及操作箱外观如图2所示。

3 小结

本论文研制的掘进机电气系统具有防护等级高、体积小、操作简便、集成有多种保护等优点，可长期工作在煤矿隧道等恶劣环境中。该电控系统人机界面采用工业用液晶显示屏，工业用液晶显示屏可图文显示，显示容量大，参数及故障直观可见；同时系统采用总线通信技术，可减少大量接线，拆装十分方便。

参考文献：

[1]王正华，吴翠艳.掘进机技术的发展[J].选煤技术，2006（增刊）：57-59.

[2]鹿守杭.纵轴式悬臂掘进机的动态特性分析[D].西安：西安科技大学，2008.

[3]陆晓辉，齐梦学.硬岩掘进机技术发展与趋势[J].隧道建设，2012，32（06）：2012-09-25.