掘進(jìn)機(jī)液壓和電氣系統(tǒng)故障分析與維護(hù)

文/李健

近年來，在煤礦生產(chǎn)行業(yè)中，隨著各類先進(jìn)技術(shù)設(shè)備的不斷產(chǎn)生和應(yīng)用，大大提升了采煤質(zhì)量和效率，同時(shí)還更好地保障了采煤安全。在煤礦生產(chǎn)中，井巷掘進(jìn)是一項(xiàng)重要的作業(yè)環(huán)節(jié)，井巷掘進(jìn)水平直接影響著礦井的整體生產(chǎn)效率和安全。井巷掘進(jìn)需要運(yùn)用到掘進(jìn)機(jī)，通過掘進(jìn)機(jī)可以依照設(shè)計(jì)好的參數(shù)快速完成規(guī)定尺寸的井巷斷面作業(yè)。不過，由于在實(shí)際作業(yè)中，掘進(jìn)機(jī)所處的作業(yè)條件較差，所以很容易發(fā)生一些設(shè)備故障，最常見的就是掘進(jìn)機(jī)液壓和電氣系統(tǒng)故障。對(duì)此，必須要加強(qiáng)對(duì)掘進(jìn)機(jī)的日常維護(hù)，盡量減少故障發(fā)生率。以下就聯(lián)系實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)來淺要談?wù)劸蜻M(jìn)機(jī)液壓和電氣系統(tǒng)故障分析與維護(hù)，僅供參考。

1 掘進(jìn)機(jī)的工作原理及優(yōu)勢(shì)

掘進(jìn)機(jī)是煤礦生產(chǎn)過程中所需的一項(xiàng)重要設(shè)備，其主要由行走部分、工作部分、裝運(yùn)部分及轉(zhuǎn)載部分這四大部分組成。根據(jù)不同的開鑿井巷結(jié)構(gòu)，可以將掘進(jìn)機(jī)劃分為兩種不同的類型，一種是護(hù)盾式掘進(jìn)機(jī)，一種是開蔽式掘進(jìn)機(jī)，在不同的工作中需選擇不同的類型。掘進(jìn)機(jī)在行走部分的推動(dòng)下向前移動(dòng)，再在工作部分的推動(dòng)下完成對(duì)煤、巖層的巖體破碎和開鑿作業(yè)，然后根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)構(gòu)成所需井巷，并經(jīng)裝運(yùn)部分進(jìn)行裝運(yùn)，經(jīng)轉(zhuǎn)載部分進(jìn)行破碎巖體的運(yùn)輸，這樣即可為井下作業(yè)人員創(chuàng)造一個(gè)良好的活動(dòng)空間和工作空間。與傳統(tǒng)的井巷開鑿方式相比，利用掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行開鑿可以更好地保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并且整個(gè)工作流程非常方便、快捷、安全、可靠。

2 掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)故障分析

2.1 液壓系統(tǒng)溫度過高

由于掘進(jìn)機(jī)的工作環(huán)境比較惡劣，所以液壓軸、液壓箱等很容易出現(xiàn)溫度過高的情況，而一旦液壓系統(tǒng)溫度過高，即可能會(huì)引起系統(tǒng)故障。掘進(jìn)機(jī)主要是對(duì)含矸石的煤、巖層進(jìn)行掘進(jìn)，而矸石這類堅(jiān)硬物質(zhì)會(huì)使液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)力矩增加，從而導(dǎo)致液壓軸磨損并伴隨溫度升高。在掘進(jìn)機(jī)的正常運(yùn)行過程中，液壓軸和液壓油的溫度一般是保持恒定的，但是當(dāng)轉(zhuǎn)軸或箱體的溫度超出極限時(shí)，即會(huì)引起液壓系統(tǒng)的運(yùn)行故障，并使其中一些零件磨損老化。設(shè)備設(shè)計(jì)因素、操作方法因素、工作流程因素等均是導(dǎo)致液壓系統(tǒng)溫度過高的原因，但在現(xiàn)實(shí)中，由設(shè)備設(shè)計(jì)問題所引起的故障較少，大部分都是人為操作不規(guī)范所導(dǎo)致的。

2.2 液壓油中含有雜質(zhì)

液壓系統(tǒng)是掘進(jìn)機(jī)的主要?jiǎng)恿︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)，它是在各緊密原件及零配件的相互配合下來實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)的，但由于各零配件之間的配合十分緊密、間隙較小，而掘進(jìn)機(jī)的工作環(huán)境又比較惡劣，所以一些灰塵和雜質(zhì)可能會(huì)伴隨液壓油而進(jìn)入到液壓系統(tǒng)的內(nèi)部，從而大大影響到液壓油的純度與效率；同時(shí)還可能會(huì)進(jìn)入到零配件間的間隙當(dāng)中，從而劃傷零配件表面，影響到零配件的性能。另外，若液壓油中的灰塵和雜質(zhì)在油泵的油口過濾網(wǎng)上積聚，則還可能會(huì)導(dǎo)致油泵阻力增加，從而影響到設(shè)備的正常運(yùn)行。

2.3 輔助元件故障

輔助元件的溢流閥狀態(tài)直接影響著掘進(jìn)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，若溢流閥發(fā)生損壞，或是溢流閥的壓力不穩(wěn)定，則都可能會(huì)引起部分功能操作失靈。

3 掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)故障分析

3.1 PLC輸出故障

PLC輸出故障是掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)中的一類常見故障，一旦PLC輸出發(fā)生故障而無信號(hào)，則會(huì)導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)無法正常操控。引起PLC輸出故障的原因較多，但最常見的原因是由綜合保護(hù)器控制按鈕故障所導(dǎo)致的PLC輸出故障?？傮w上來說，PLC的性能是比較穩(wěn)定的，在判斷PLC輸出故障之時(shí)，應(yīng)當(dāng)先檢查PLC的狀態(tài)顯示，然后再通過短接輸入端來進(jìn)一步判斷其故障。

3.2 接觸器線圈與繼電器線圈導(dǎo)通故障

接觸器線圈回路導(dǎo)通故障也是掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)中的一類常見故障，引起這類故障的原因主要有以下幾點(diǎn)：

（1）若回路繼電器發(fā)生損毀，則可能會(huì)引起線圈導(dǎo)通故障；

（2）若接觸線圈發(fā)生損毀，則可能會(huì)引起線圈導(dǎo)通故障；

（3）若回路交流電源發(fā)生連接，則可能會(huì)引起線圈導(dǎo)通故障。判別線圈導(dǎo)通故障時(shí)可以利用萬用表來進(jìn)行判別。

3.3 接觸器無法可靠吸合

掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)的接觸器位置是由電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的，在高電壓下可以完成吸合動(dòng)作，而在低電壓下可以維持吸合。接觸器無法可靠吸合的故障比較常見，其通常是由兩類原因所引起的：

（1）接觸器直接故障；

（2）電壓值過低。

一旦綜合保護(hù)器發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作，則接觸器很可能會(huì)發(fā)生故障，此時(shí)必須及時(shí)處理、更換元件。而在低電壓下，一旦系統(tǒng)供電裝置的輸出功率超高一定限額，則會(huì)導(dǎo)致瞬間電壓下降及電流升高，從而使電壓不能再繼續(xù)維持接觸線圈吸合動(dòng)作，電壓值過低的時(shí)間一旦過長(zhǎng)，就必須要調(diào)節(jié)供電電纜電阻，或是減少線纜長(zhǎng)度，或是更換電阻率較小的線纜。

4 掘進(jìn)機(jī)的維護(hù)

4.1 日常維護(hù)

在煤礦生產(chǎn)過程中，若使用掘進(jìn)機(jī)來對(duì)煤巖層進(jìn)行掘進(jìn)，則比其他掘進(jìn)方法工作效率更高、更安全。但是，為了保障掘進(jìn)機(jī)能夠正常運(yùn)行，必須要加強(qiáng)對(duì)掘進(jìn)機(jī)的維護(hù)。掘進(jìn)機(jī)是一種非常復(fù)雜的設(shè)備，并且其面對(duì)的工作環(huán)境也較為惡劣，所以為了避免發(fā)生設(shè)備故障以影響到煤礦正常生產(chǎn)，應(yīng)當(dāng)要先做好對(duì)掘進(jìn)機(jī)的日常維護(hù)工作。具體來說，在掘進(jìn)機(jī)的日常維護(hù)中，應(yīng)當(dāng)要做到以下幾點(diǎn)：

（1）對(duì)掘進(jìn)機(jī)的齒輪頭、齒座、減速機(jī)及伸縮處等進(jìn)行每日例行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修理，因?yàn)檫@些部分均是影響掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行的關(guān)鍵部分。例如，要每日對(duì)截割頭的齒輪、齒座、螺絲、減速機(jī)、伸縮處、油量及溫度進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)的載割頭處有螺絲松弛或者齒輪損壞的情況，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換，這樣才能夠切實(shí)保證載割頭的正常工作。

（2）要每日對(duì)掘進(jìn)機(jī)行走部分的狀態(tài)進(jìn)行檢查，確定其履帶的松緊度及履帶板、齒輪、鏟裝板鏈接銷等情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

（3）要每日檢查刮板輸送機(jī)鏈條的松緊度是否合適，一旦發(fā)現(xiàn)其松緊度過松或者過緊，都要及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。第四，要每日例行檢查過濾器和噴嘴處是否存在雜物堵塞的情況，若有要及時(shí)清理干凈，以免影響到掘進(jìn)機(jī)的正常運(yùn)行。

4.2 使用過程中的維護(hù)

在掘進(jìn)機(jī)的使用過程中，也應(yīng)當(dāng)要開展好設(shè)備維護(hù)工作，以保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。具體來說，第一要注意檢查齒輪情況，及時(shí)更換損壞的齒輪；第二要注意檢查各零配件之間的配合間隙間及其潤(rùn)滑狀態(tài)，若潤(rùn)滑油不夠了要及時(shí)涂抹潤(rùn)滑油；第三要注意檢查皮帶是否有跑偏現(xiàn)象，若有要及時(shí)糾正。

5 結(jié)語

綜上所述，引起掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)故障的原因主要是液壓系統(tǒng)溫度過高、液壓油中含有雜質(zhì)及輔助元件故障，而引起掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)故障的原因則主要是PLC輸出故障、接觸器線圈與繼電器線圈導(dǎo)通故障及接觸器無法可靠吸合，無論對(duì)于哪種故障，都必須要通過加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)來及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決。