采煤機(jī)滾筒的維護(hù)保養(yǎng)的幾點(diǎn)思考

張春探 張成剛

摘 要：滾筒采煤機(jī)是煤礦井下的一種主要采煤機(jī)械，它的應(yīng)用可以提高采煤生產(chǎn)效率，提高經(jīng)濟(jì)效率，減輕員工的勞動強(qiáng)度。因此，應(yīng)用較為廣泛。作為采煤機(jī)械，它在使用過程中由于有形磨損、環(huán)境自然力的作用，發(fā)生故障、損壞是不可避免的。因此，技術(shù)人員必須經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，定期或不定期的進(jìn)行檢修。

關(guān)鍵詞：采煤機(jī)滾筒;失效狀態(tài);維護(hù)保養(yǎng)

采煤機(jī)滾筒主要的是由液壓牽引、電機(jī)驅(qū)動、回采等各種大功率裝置而形成的采煤設(shè)備。市面上通用的滾筒型號有很多種，但是不管哪一種滾筒，要完成采煤工作都是需要采煤滾筒這一部件的，這是不能缺少的。在采煤的過程中要利用滾筒的來回移動，然后其截齒破碎煤壁，這些被破碎之后的煤再通過螺旋葉片的螺旋沿著滾筒軸線的方向出來，最后送到輸送機(jī)，這就完成了采煤工作。在這個(gè)過程中，滾筒是容易被損壞的，這對于采煤工作來說就是非常不利的，對采煤機(jī)滾筒適當(dāng)?shù)木S修和創(chuàng)新能保證其運(yùn)行，不影響到采煤生產(chǎn)。

1 采煤機(jī)滾筒的概述

長時(shí)間的截煤、割煤、落煤、裝煤等生產(chǎn)工序中，滾筒承受著多種考驗(yàn)，截齒容易磨損，滾筒蓋板容易遭受煤壁擠壓和摩擦，螺栓容易被磨掉，內(nèi)噴霧裝置容易被脫落的煤塊、煤矸石、金屬件砸壞，很容易出現(xiàn)不吃刀和讓刀等現(xiàn)象，導(dǎo)致采煤機(jī)出現(xiàn)故障，直接影響到正常的生產(chǎn)。為了較為徹底地解決損害問題，延長工作時(shí)間，節(jié)約維修費(fèi)用，就需要從維修的角度出發(fā)，對滾筒采煤機(jī)進(jìn)行必要的創(chuàng)新改造。

2 采煤機(jī)滾筒的失效狀態(tài)及損壞原因

2.1 采煤機(jī)滾筒的失效狀態(tài)

第一，焊縫開裂，包括截割齒座脫焊、開裂以及螺旋葉片和筒體間的焊縫開裂，主要是由于工作面遇到硬煤或矸石夾層時(shí)，滾筒的截割強(qiáng)度過大，超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)造成;第二，螺旋葉片尾端尖嚴(yán)重磨損并向非裝煤面傾斜，從而影響裝煤效果，主要是由于截割齒脫落，葉片與煤壁直接接觸造成;第三，滾筒內(nèi)噴霧管路或噴嘴孔堵塞，噴霧系統(tǒng)失靈;第四，截齒端頭的硬質(zhì)合金頭脫落，造成截齒磨損嚴(yán)重或斷在齒座中，難以取出，丟齒嚴(yán)重，有的要占截齒總消耗量的30%以上。

上述損壞狀態(tài)中，最普遍的是截齒和齒座問題，故礦上規(guī)定滾筒升井檢修標(biāo)準(zhǔn)為：凡連續(xù)有3個(gè)齒座損壞則必須更換滾筒。

2.2 滾筒損壞原因

1）材料選擇上不適應(yīng)工況。我國制造滾筒選用的材料比較單一，如滾筒的筒體、螺旋葉板和端盤板均選用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼板A3鋼制作，其強(qiáng)度低，使?jié)L筒筒體過早的出現(xiàn)裂縫，而國外的滾筒均選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼板制作。

目前我國齒座的選材，以使用35CrMnSiA鋼為主。據(jù)統(tǒng)計(jì)：螺旋滾筒故障中齒座故障占總數(shù)的82%～85.5%，其中安裝截齒的槽孔磨損占22.3%～41.3%，焊縫開裂占27.3%～46.2%，側(cè)面磨損占9.2%～12.4%，斷裂占1.3%～5.8%。使用35CrMnSiA鋼齒座，其優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、成本低。而缺點(diǎn)是沖擊功值低，可焊性較差，如不采用有效的工藝措施，焊縫處容易產(chǎn)生裂縫，且整體處理后，硬度低，目前設(shè)計(jì)圖規(guī)定齒座表面硬度為HRC42-48，截齒柄部硬度為HRC38-42，兩者最大差值為HRC10。實(shí)際生產(chǎn)中往往是截齒柄部硬度超過規(guī)定，有的達(dá)HRC50，而齒座硬度又低于規(guī)定值。這樣造成齒座安裝截齒槽孔很快磨損，就會大量丟失截齒。 國外一些國家生產(chǎn)的齒座，現(xiàn)都采用低碳鉻鎳鋼或鉻鎳鉬鋼制造，使用低碳合金鋼制作齒座，可以采用滲碳表面熱處理工藝，使支撐截齒表面硬度達(dá)到HRC58以上，耐磨性好，而芯部具有高的沖擊功值，可焊性又較好。

2）設(shè)計(jì)上的不完善。目前滾筒品種很少，要適應(yīng)各種不同的煤層條件必然會產(chǎn)生問題，某一種滾筒不可能適應(yīng)井下復(fù)雜的條件。因此，滾筒應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件來設(shè)計(jì)。滾筒設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于解決好截割效果、裝煤效率、制造的可靠性、截割時(shí)振動水平等問題。 截齒是滾筒上的承擔(dān)截割、破碎煤巖的主要構(gòu)件，它的安裝角度與定位尺寸對截齒及滾筒受力、采煤機(jī)功率消耗有很大影響，加工精度低、截齒定位精度不高或安裝角度誤差大會導(dǎo)致截線距的偏差大，使?jié)L筒割煤時(shí)各截齒受力負(fù)荷相差大，在工作中部分截齒受力會超過設(shè)計(jì)載荷而很快失效或折斷，在割煤時(shí)齒座與煤壁直接摩擦，從而加劇了齒座的磨損或開裂。此外還可引起截割過程中的軸向力不平衡現(xiàn)象，使采煤機(jī)振動加劇，影響采煤機(jī)的使用壽命。 設(shè)計(jì)上還有一個(gè)不合理就是在滾筒上安排的截齒過密，尤其是在設(shè)計(jì)截割堅(jiān)硬煤質(zhì)的滾筒時(shí)，帶來弊病是使齒座與端盤板、葉片的連接牢度減弱，造成滾筒提前損壞。

3）制造粗劣。滾筒為焊接結(jié)構(gòu)，由筒體、螺旋葉片板、端盤板、齒座和噴嘴座等零部件焊接組裝而成。但實(shí)際制造過程中，制定焊接工藝和方法時(shí)沒有充分考慮現(xiàn)場使用條件，或焊接加工時(shí)沒有嚴(yán)格執(zhí)行焊接標(biāo)準(zhǔn)，焊縫有缺陷會導(dǎo)致滾筒截割過程中局部開裂，降低滾筒的使用壽命。滾筒的螺旋葉片承擔(dān)著采煤機(jī)的裝煤功能，在割煤過程中長期與原煤和矸石接觸摩擦，磨損嚴(yán)重，影響了滾筒的裝煤效果，降低了螺旋葉片的使用壽命。

3 采煤機(jī)滾筒維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn)

對滾筒進(jìn)行必須的科學(xué)的日常維護(hù)，可以有效延長其工作壽命，可以有效保障使用效果。因此，在每次開機(jī)之前，應(yīng)對以下內(nèi)容進(jìn)行必要的檢查：1）檢查滾筒上截齒的完整與完好情況，對于損壞或缺損的，必須立即修理和補(bǔ)全。2）檢查內(nèi)噴霧系統(tǒng)的循環(huán)是否正常，主要檢查水壓與漏水情況。3）檢查滾筒上的螺栓螺釘、螺母等是否已經(jīng)擰緊，防止其因振動而發(fā)生脫落，防止出現(xiàn)滾筒等零部件出現(xiàn)掉落現(xiàn)象。4）檢查水位是否達(dá)標(biāo)，檢查噴嘴是否堵塞，必須堅(jiān)持“沒有水不開機(jī)，先給水后開機(jī)，先停機(jī)后停水”的供水制度。5）在采煤機(jī)運(yùn)行過程中，操作人員要時(shí)刻注意滾筒的運(yùn)行情況，嚴(yán)防出現(xiàn)滾筒切割頂梁板等生產(chǎn)事故。

4 采煤機(jī)滾筒維護(hù)創(chuàng)新對策

采煤機(jī)滾筒在生產(chǎn)中常見的問題有：截齒座斷裂、截齒損壞、內(nèi)噴霧不起作用。通過購置與自制零件的方式，采用科學(xué)的焊接工藝等措施，可以有效落實(shí)采煤機(jī)滾筒的改造工作。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)滾筒的結(jié)構(gòu)，選用EBJ-120掘進(jìn)機(jī)齒座，在滾筒端平面焊接6個(gè)齒座，讓采煤機(jī)在工作時(shí)可以增加吃刀受力面積，增大截煤力道，提高生產(chǎn)效率。

1）截齒座的維修創(chuàng)新。截齒座安裝在截盤和葉片上，當(dāng)發(fā)生崩裂或嚴(yán)重變形之后，使用氣割進(jìn)行整體拆除，再使用拋光機(jī)將焊渣徹底拋除干凈，以達(dá)到可以隨意調(diào)整新?lián)Q截齒座角度的效果，必須使用萬能量角器確定新?lián)Q截齒座的角度，做好標(biāo)記，先用點(diǎn)焊對截齒座進(jìn)行定位，最后全面焊死截齒座，其中不能填充其它金屬物料，以防焊接不牢而降低了承載力。 2）截齒的維修創(chuàng)新。截齒在截盤上一般有18枚，按照8°、40°、20°、30°、40°、-10°等螺旋形角度依次旋轉(zhuǎn)分布;在3個(gè)葉片上分別安裝有6枚截齒，共計(jì)18枚截齒，葉片上截齒的安裝角度都為0°。針對不同位置的截齒，在維修更換的時(shí)候必須嚴(yán)格遵照各自所在角度位置進(jìn)行正確的安裝。3）內(nèi)噴霧的維修創(chuàng)新。內(nèi)噴霧系統(tǒng)的功用就是除塵，就是降低截煤時(shí)的煤塵濃度。為了有效保障其使用壽命和可靠性，在井下采煤過程中，內(nèi)噴霧系統(tǒng)最容易損壞的地方就是滾筒噴嘴和連接頭，一旦損壞，幾近于報(bào)廢。所以，當(dāng)噴嘴和連接頭出現(xiàn)故障的時(shí)候，要及時(shí)使用絲錐對原絲扣進(jìn)行重新攻絲，用高壓水作沖擊清洗，導(dǎo)出殘?jiān)?，以增加其使用壽命?/p>

4）焊接工藝。選擇合適的鋼材進(jìn)行下料，準(zhǔn)確確定圓心，劃分度圓角度，確定焊接件的焊接位置，劃出中心點(diǎn)，將中心點(diǎn)與擺焊位置點(diǎn)重合后作點(diǎn)焊固定，需保證中心線與分度圓重合。在焊接的時(shí)候，使用C02氣體保護(hù)焊的方式，選擇符合規(guī)格的焊絲，焊縫高度不能小于20mm，在截齒座周圍，應(yīng)使用耐磨焊條進(jìn)行焊接。焊接質(zhì)量應(yīng)以焊縫表面有不存在未熔合、未焊透、裂紋、氣孔等缺陷為標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)束語

綜上所述，為了確保采煤機(jī)滾筒的科學(xué)合理維護(hù)及檢修質(zhì)量，采煤機(jī)操作技術(shù)人員及維修和檢修技術(shù)人員必須學(xué)習(xí)把握檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和采煤機(jī)完好標(biāo)準(zhǔn)，在維護(hù)、檢修中執(zhí)行檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和采煤機(jī)滾筒完好標(biāo)準(zhǔn)，確保采煤機(jī)滾筒性能的良好，以實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]李建忠.綜述全面提高煤炭塊率的方法與實(shí)踐[J].河南科技，2014（03）.