淺談采煤機(jī)搖臂故障的診斷分析與預(yù)防

霍春闖

摘要：為了降低采煤機(jī)的故障率，延長(zhǎng)采煤機(jī)的使用壽命，促進(jìn)煤礦開(kāi)采的高產(chǎn)、高效，本文對(duì)采煤機(jī)常見(jiàn)的搖臂故障進(jìn)行了研究，首先介紹了采煤機(jī)截割部搖臂的結(jié)構(gòu)，其次分析了常見(jiàn)的采煤機(jī)搖臂故障，最后結(jié)合本人多年實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)提出了一些預(yù)防采煤機(jī)搖臂故障的措施，以期為我國(guó)煤礦開(kāi)采高產(chǎn)、高效的實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)自己的綿薄之力。

關(guān)鍵詞：采煤機(jī)；搖臂故障；診斷分析；預(yù)防

為減少PM2.5的排放，國(guó)家正在治理一些污染嚴(yán)重的企業(yè)，開(kāi)始關(guān)停部分鋼廠，大量縮減燃煤熱電廠，煤炭市場(chǎng)出現(xiàn)疲軟的現(xiàn)狀，但由于在煤礦行業(yè)前幾年投入的資本尚未完全釋放，我國(guó)的煤炭產(chǎn)量不但沒(méi)有減少而且還有增加的勢(shì)頭。采煤機(jī)作為綜采機(jī)械化采煤作業(yè)中的主要設(shè)備，全礦生產(chǎn)任務(wù)的完成情況將將直接受到采煤機(jī)工作狀況的影響，就當(dāng)前采煤機(jī)工作狀況而言，截割部搖臂機(jī)構(gòu)故障特別是搖臂齒輪箱故障是整個(gè)采煤機(jī)故障的主要發(fā)生部位，因此對(duì)采煤機(jī)搖臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，解決采煤機(jī)的常見(jiàn)故障，顯得尤為重要。

1 搖臂的結(jié)構(gòu)分析

現(xiàn)代電牽引采煤機(jī)主要有截割部分、牽引部分、電動(dòng)機(jī)部分與輔助裝置四部分組成。在這四部分中截割部搖臂故障為最常見(jiàn)的采煤機(jī)故障，而搖臂故障中又以齒輪減速器的故障居多。下圖為MGTY400/9303.3D電牽引采煤機(jī)采煤機(jī)左搖臂典型結(jié)構(gòu)圖。

MGTY400/9303.3D電牽引采煤機(jī)左搖臂結(jié)構(gòu)圖

圖中10代表螺栓，11代表防松墊圈，12分配盤，13雙行星減速器，14、15惰輪軸，16傳動(dòng)軸，17變速齒輪，18密封座，19截止蓋。

2 采煤常見(jiàn)的搖臂故障分析

經(jīng)本人多年實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，常見(jiàn)的采煤機(jī)搖臂故障大致可以分為以下3類：

1）損壞采煤機(jī)搖臂內(nèi)的齒輪、軸承等關(guān)鍵件。這些關(guān)鍵件的損壞主要可表現(xiàn)為磨損失效或損壞失效。直齒圓柱齒輪與行星齒輪故障是采煤機(jī)齒輪故障的主要分類，同時(shí)也可稱作是高速區(qū)故障與低速區(qū)故障。第一級(jí)直齒圓柱齒輪故障以及其軸承故障是主要的高速區(qū)故障，其故障比例大約占整個(gè)齒輪箱故障的42%左右，點(diǎn)蝕損傷齒輪齒面、嚴(yán)重磨損、過(guò)熱變形、損壞軸承是高速區(qū)故障的主要表現(xiàn)形式，出現(xiàn)這些故障的原因大致可分為不良潤(rùn)滑、制造裝配不合理、工作環(huán)境惡劣等。第二級(jí)內(nèi)外行星輪與其軸承故障是主要的低速區(qū)故障，其故障比例大約占整體故障的30%左右，第二級(jí)行星輪破裂、內(nèi)齒圈損壞、軸承與行星架損壞為低速區(qū)故障的主要表現(xiàn)形式，潤(rùn)滑問(wèn)題，過(guò)載以及疲勞損壞為其出現(xiàn)故障的主要原因。

2）搖臂密封失效導(dǎo)致漏油現(xiàn)象的出現(xiàn)。封閉式飛濺潤(rùn)滑為采煤機(jī)搖臂齒輪箱主要采用的潤(rùn)滑方式，搖臂齒輪箱常見(jiàn)的故障之一就是漏油現(xiàn)象，之所以出現(xiàn)這種故障主要是由于工況的惡劣與密封的損壞。其中骨架油封、O型圈密封以及平面浮動(dòng)油封是采煤機(jī)的主要密封形式。采煤機(jī)搖臂漏油故障看似不是很大問(wèn)題，但齒輪箱要想正常工作，必須要有良好的潤(rùn)滑做故障，所以一旦發(fā)現(xiàn)齒輪箱出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，必須對(duì)漏油原因進(jìn)行快速查找，并迅速采取相應(yīng)策略進(jìn)行解決，否則可能會(huì)引起嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。

3 預(yù)防與減少采煤機(jī)搖臂故障的措施

3.1 提前勘探預(yù)報(bào)地質(zhì)情況

地質(zhì)巖土結(jié)構(gòu)及其硬度的復(fù)雜多變，會(huì)直接影響到整個(gè)采煤機(jī)的運(yùn)行工況，特別是對(duì)采煤機(jī)截割部搖臂齒輪箱的影響大。當(dāng)采煤機(jī)連續(xù)在超負(fù)荷惡劣的環(huán)境中作業(yè)時(shí)，齒輪箱內(nèi)的齒輪與軸承極易發(fā)生損壞，所以開(kāi)采煤礦前，應(yīng)把待開(kāi)采層的地質(zhì)勘探預(yù)報(bào)工作做好，在開(kāi)采一些特殊地段時(shí)，保護(hù)措施必須提前做到位。如可通過(guò)減速、規(guī)避，合理安排休息等方式對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行保護(hù)。

3.2 規(guī)范化操作采煤機(jī)

煤礦井下雖然有噴霧裝置與照明裝置輔助生產(chǎn)，但由于井下工況條件復(fù)雜，作業(yè)環(huán)境及其惡劣，不利于采煤機(jī)的操作，若此時(shí)再加上采煤機(jī)操作的不規(guī)范，重大生產(chǎn)事故極易發(fā)生，所以采煤司機(jī)在上崗作業(yè)前崗前培訓(xùn)工作必須做到位，應(yīng)當(dāng)在老師傅的指導(dǎo)下進(jìn)行入井操作學(xué)習(xí)，讓“傳、幫、帶”的作用充分發(fā)揮出來(lái)，當(dāng)自己獨(dú)立操作采煤機(jī)時(shí)，必須注意力集中，謹(jǐn)慎小心，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè)。

3.3 傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控

井下采煤工作面作業(yè)環(huán)境通常都比較惡劣，很不便于采煤機(jī)的檢修作業(yè)，并且若開(kāi)蓋檢修采煤機(jī)，一方面粉塵容易進(jìn)入機(jī)體，另一方面二次裝配的精確性也難以得到保障，隨著采煤綜合機(jī)械化水平的逐步提高，無(wú)計(jì)劃性的停機(jī)，還會(huì)影響到其它設(shè)備的正常作業(yè)，降低煤礦開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)性。為此，我們可以通過(guò)使用傳感器以及無(wú)線信息技術(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)控采煤機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，如振動(dòng)、溫度、水壓、油壓等等，通過(guò)與正常工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)對(duì)比分析，嘗試采用不停機(jī)檢修的故障排查方式，來(lái)排除采煤機(jī)故障。

3.4 定期維修與檢修

定期維修與檢修主要指按照一定的時(shí)間約定定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行日檢、月檢與年檢，在檢修時(shí)要借助一些故障診斷法如鐵譜分析法、油液質(zhì)量法、溫度檢測(cè)法等，來(lái)提高定期維修與檢修效果。要把日常檢修內(nèi)容不斷細(xì)化，同時(shí)還要不斷提高設(shè)備檢修人員的職業(yè)技能，以便更全面、更有效的對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修與維護(hù)，把設(shè)備的各種故障都消滅在萌芽中，此外作為一名現(xiàn)代化的礦井維修工，也要主動(dòng)全面提高自身素質(zhì)，不僅要具備在事故發(fā)生后能把故障的原因及位置準(zhǔn)確找出來(lái)的能力，而且還應(yīng)具備防范事故與未然的意識(shí)與能力。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，隨著煤炭開(kāi)采技術(shù)不斷朝著無(wú)人化與遠(yuǎn)程化方向的發(fā)展，采煤機(jī)必須能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行，因此提前預(yù)防采煤機(jī)的各類故障，延長(zhǎng)采煤機(jī)搖臂的使用壽命也顯得越來(lái)越重要，而要想使上述目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，就必須提前勘探預(yù)報(bào)地質(zhì)情況、規(guī)范化操作采煤機(jī)、傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控采煤機(jī)以及定期維修與檢修采煤機(jī)，也只有這樣才能降低采煤機(jī)的故障率，最大限度的保障采煤機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，提高采煤機(jī)的生產(chǎn)效率的同時(shí)降低企業(yè)生產(chǎn)成本，進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的全面提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳俊俠.MG375型采煤機(jī)搖臂故障分析與解決途徑[J].煤礦開(kāi)采，2008.