WK-20型电铲提升机构溜车故障处理方法

李红刚 段书发 张晓川

（河北钢铁集团司家营研山铁矿有限公司）

WK系列挖掘机由于其性能可靠、运行稳定、生产效率较高等诸多因素，成为露天矿山岩石剥离和物料采装作业的主体设备，其斗容为4~75 m3，分为多种机型，适用于不同规模的矿山，但其结构和工作原理基本相同。

研山铁矿有限公司引进太原重工股份有限公司WK-20型正铲式挖掘机5台，与载质量220 t矿用自卸车配套，主要用于露天矿山岩石剥离和物料采装。该系列设备具有较好的技术水平和设备可靠性能，为公司生产提供了良好保障。

随着使用时间延长，设备老化磨损情况愈加严重，所有挖掘机均出现提升机构电气系统故障，设备故障时间和日常维修成本相对较高，直接影响露天矿山生产正常。通过解决提升机构溜车电气故障［1-2］，提高了采掘设备的可开动率，进而达到降本增产的效果，更好地为生产服务。

1 提升机构的溜车现象

1.1 提升机构的溜车现象原因分析

提升机构出现的溜车现象都发生在电铲的运行过程中，由于瞬间的干扰过大造成变频器工作方式改变，影响了后续的速度控制过程。溜车处理前后的速度变化曲线见图1。

可知，图1所示为实际速度与计算速度，在6~7 s出现了较大的差值。在发生故障的时刻两者差值达到了100转，这就是瞬间出现的尖峰扰动。

对作业现场和设备实际状况进行检查后发现，故障原因［3］可能存在以下几个方面：提升编码器线缆、编码器、编码器模块、屏蔽线。

1.2 提升机构的溜车现象解决方案

提升机构在正常运行中其运行轨迹有上下4级限位作为限制［4］，即2级预限位、2级极限位，到达预限位开始减速，到达极限位停止。当调试人员按照要求设定好限位之后，限位始终存在，而限位起作用的前提是从硬件上编码器等到软件上设置几方面综合考虑。

硬件方面，如果是行程编码器模块的问题，造成实际编码器数值不能正常显示，必然限位不起作用，多在调试时出现。如果是编码器本身软连接的轴存在松动现象，造成编码器零位跑偏，这种情况下多是提升机构只能在某一小段区间运动，鞍钢现场出现过。又或者编码器本身坏了，限位也会失效，不过都可以通过换件来处理。

软件设置方面，调试人员在调试时，各方面的设置都是确保无误的，但如果正常运行之后存在改动就会出现问题。包钢巴润矿的提升机构限位失效［5］，换过多次限位编码器均无效，最后发现是变频器面板上对应主提升机构的硬件地址被改动了。

1.3 提升机构的溜车现象方案实施效果

在对编码器电缆重新布线，以及对编码器和编码器模块做好屏蔽接地处理后，可以看到图2中2种速度基本重合，无毛刺，效果较好。

2 实施效益

研山铁矿自2019年解决电铲提升机构溜车故障，每年节约设备维修时间128 h，通过日常产量计算，电铲平均每小时产量大约为595 t，年累计可增产76 160 t，按照每吨3.02元成本计算，可创效23.07万元/a（表1）。

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4 结 论

研山铁矿通过解决电铲提升机构溜车电气故障，提高了采掘设备的可开动率，进而达到降本增产的效果。对于国内同类型露天铁矿山提高设备可开动率具有重要的指导意义。