摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，煤矿在开采过程中，采煤机的整体性能对煤矿的开采具有一定的影响。而对采煤机进行控制的电控箱，由于长期处于恶劣的工作环境中，其具有特征结构，会导致箱体内部经常产生积水，对内部的电器元件安全造成了一定的威胁，甚至可能造成采煤机工作异常，给煤炭企业造成了巨大的损失。
关键词：采煤机；电控箱；防爆栅栏
引言
采煤机电控箱是控制整个采煤机的核心部件，电控箱内有变频器、变压器、真空接触器、隔离开关、电容器、电抗器、低压开关设备以及与之相关的保护、控制和测量等。电控箱能够控制采煤机的截割、牵引、液压泵的启动和停止等功能，其性能对煤矿的安全高效起着关键的作用。在实际生产中，采煤机的电控箱处在一个空气湿度比较大的地方，经常出现积水问题，导致电器件烧毁的现象时有发生，给煤矿的安全生产造成了隐患。一旦电控箱不能正常工作，给煤矿带来的间接经济损失更是无法估量。所以要求采煤机电控箱必须安全可靠，一旦电控箱出现问题，将会导致整个采煤机停止运转，从而影响整个综采面开采。采煤机电控箱渗水也是电控箱不稳定的一个重要因素。本文将对电控箱渗水及进入箱体后如何解决进行探讨、并找出解决方案。
1采煤机电控箱的简单概述
组成采煤机的结构中电控箱是重要的控制的部件，其本身内部具有各种各样的控制元器件，能够对采煤机进行一系列的控制，使其保持较好的工作性能，如果该部位出现故障，会对采煤机造成一定的损失，非常不利于采煤工作的顺利进行。为了能够获得较为准确的电控箱内部的积水原因，需要综合现阶段的新技术以及电控箱的实际特点，对其机械能给全面分析，从而找出针对为问题出现的原因提供良好的解决方案。
2积水原因分析
采煤机电控箱是属于隔爆型防爆结构，对于在全封闭外壳内存在着有可能成为点火源的部分，并且环境中的爆性气体能够进入外壳内的电气设备，必须具备的基本条件是：外壳内的点火源使内部爆炸性气体发生爆炸时，外壳除应具备能承受其爆炸压力的强度外，还必须能够防止由于爆炸产生的火焰或高温气体点燃外部的爆炸性气体。由于这种特殊的结构要求，使得电控箱的设计总是在追求高的封闭性能，但是一个可拆卸的装配体是无法做到绝对的全封闭，外部环境中的气体总是能通过装配的间隙渗入壳内，这些气体不仅包括爆炸性气体，也包括水蒸气。采煤机自身所处的正是一个空气湿度比较大的地方，外部的水蒸汽不断的渗入电控箱内部并形成冷凝水，而由于电控箱的密封性设计，内部的水却很难排出，时间一长便产生了积水。
3采煤机电控箱积水解决措施分析
一般来讲，为了能够获得的良好工作环境，在当前的工作过程中，需要结合当前过程中存在的问题，进行有效的设计。可以采用防水法和排水法来对内部结构进行有效设计。如防水法的原理就是阻止外部的水蒸气进入到机械内部，但是由于水蒸气的分子结构较小，而箱体的完全密封有着一定技术难度，更是因为在使用过程中，不可避免的要对进行反复的开启和关闭，这就在一定程度上使防水法的效果不佳。因此需要根据实际情况，可以选择排水法。通过精巧设计让箱体的内部的水分能够从箱体内部排出，同时考虑到箱体对防爆的要求，不能够直接进行开孔作业，因此为了能够达到良好的防爆效果，防爆栅栏的使用能够有效的解决这一问题。可燃气体在进行燃烧的时候，分裂生成自由基，这些自由基反应速率会随着防爆栅栏尺寸减小而下降，当缝隙不断减小，为阻止火焰创造了条件。其主要由一些长度在50mm以上，每一个片间距在0.5mm以内，当火焰进入在这些小缝隙后，使其热交换效率得到了明显的提升。能够有效的形成防爆模式，实现对电控箱体的有效保护。
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4解决思路
解决电控箱内的积水有2种途径：（1）在兼顾防爆的同时进行排水；（2）采取措施阻止外部水进入电控箱。考虑到电控箱的可拆卸性，第2种方案很难做到，第1种方案应是优选方案。在经过比较后，在防爆柴油机上得到广泛应用的防爆栅栏被作为最佳排水装置选择。防爆栅栏借鉴阻火器原理设计，是由间距≤0.5mm、厚度≥50mm的不锈钢薄板平行排列而成。其作用是防止外部火焰窜入电控箱内，主要利用火焰通过热导体的狭小空隙时，由于热量损失而熄灭的原理制成的。防爆栅栏的性能是否能达到预期效果，起到防爆和耐烧作用，必须对其进行测试，并应达到试验标准的要求。防爆栅栏防爆性能必须合格，经过多次阻爆性能试验，每次均能阻火；耐烧性能合格，耐烧试验1h无回火现象；壳体水压试验合格。本产品具有重量轻、耐腐蚀、易安装、易维修、机械强度好等特点。在具体操作时，可在箱底两侧各开设端口将防爆栅栏安装上，不仅可以防爆，而且也可较好地将箱内的冷凝水排出。为了确保防爆栅栏处于良好工况，每隔0.5a应检查一次，检查其是否堵塞、腐蚀或者变形等。如果变形或腐蚀，应进行更换。如果堵塞，应拆卸下来进行清洗干净，保证栅栏畅通。
5对改造后的电控箱体的后期维护工作
由于本身的特性，防爆栅栏由于其缝隙较为狭窄，而采煤机的工作环境又相对恶劣，在长时间的使用后，其缝隙内可能被粉尘堵塞，达不到的应用效果。因此为了能够达到良好的工作状态，需要对其进行必要后期维护工作，如定期进行防爆栅栏的清洗工作，使其能够保持较为理想的生活状态。根据相应的改造成本来看，其一个电控箱箱体的改造成本在千元左右，如果一旦事故发生，对变频器进行造成了损害，不仅会损了将近60万，而且还会延误采煤机的正常运转。使采煤机的开机效率下降。因此，对其进行必要改造的效果是显而易见，具有良好经济效益。
6电控箱内部水的排出方案
设计了一款专门用于引出电控箱内部水的防爆水接头。本产品具有重量轻、耐腐蚀、易安装、易维修、机械强度好等特点。防爆水接头的设计原理类似于防爆栅栏。防爆栅栏借鉴阻火器原理设计，是由间距不大于0.5mm、厚度不小于50mm的不锈钢薄板平行排列而成。其作用是防止外部火焰窜入电控箱内，主要利用火焰通过热导体的狭小空隙时，由于热量损失而熄灭的原理制成的。防爆水接头在具体操作时，可在箱底两侧各安装1个防爆水接头，达到既能防爆又能排水的效果。
结语
总之，为了能够让采煤机电控箱积水问题得到有效改善，需要对造成电控箱积水的原因进行分析，并结合当前工作环境，可以采用防水法和排水法来进行电控箱的内部结构进行有效设计。并利用防爆栅栏对电控箱体进行有效的改造，使其能够有效减少的故障发生概率。并在改造完成后需进行后期的有效维护，使其总体形成防积水性能得到有效的维护。获得良好的解决方案。
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论文作者:刘金鑫
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签：电控箱论文; 采煤机论文; 栅栏论文; 箱体论文; 积水论文; 工作论文; 煤矿论文; 《基层建设》2019年第12期论文;