綜采工作面滾筒采煤機(jī)故障分析及處理

梁曉宇

（大同煤礦集團(tuán)四老溝礦，山西大同 037003）

0 引言

隨著我國現(xiàn)代化大型礦井不斷建成，雙滾筒采煤機(jī)已經(jīng)成為現(xiàn)代化礦井重要的采掘工具之一。不僅因?yàn)殡p滾筒采煤機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)量小，而且雙滾筒采煤機(jī)可以大大降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度[1]，提高生產(chǎn)效率及工作面推進(jìn)速度。然而在實(shí)際生產(chǎn)中，由于操作人員對(duì)雙滾筒采煤機(jī)原理及結(jié)構(gòu)不了解，采煤機(jī)在出現(xiàn)異常時(shí)沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決，容易造成采煤機(jī)發(fā)生較大的機(jī)械事故。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，四老溝煤礦2018年共發(fā)生11起采煤機(jī)事故，影響工作面正常開采10天，直接造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)87余萬元。煤礦技術(shù)人員通過向廠家培訓(xùn)人員學(xué)習(xí)，對(duì)雙滾筒采煤機(jī)結(jié)構(gòu)及原理進(jìn)行充分了解，并與煤礦實(shí)際工作面的生產(chǎn)條件結(jié)合，制定出一套有效的采煤機(jī)使用措施，確保工作面采煤機(jī)的正常運(yùn)行。

1 雙滾筒采煤機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 采煤機(jī)結(jié)構(gòu)

（1）四老溝煤礦現(xiàn)使用的是MG650型采煤機(jī)。該采煤機(jī)主要由滾筒、截割部、破碎結(jié)構(gòu)、行走箱、滑靴組件、牽引機(jī)構(gòu)、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、固纜裝置、托纜裝置、電控系統(tǒng)等部分組成[2]。MG650型采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 MG650型采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表

（2）截割部主要由截割電動(dòng)機(jī)、搖臂減速箱、搖臂連接機(jī)構(gòu)、潤滑冷卻系統(tǒng)、內(nèi)外噴霧系統(tǒng)，離合裝置以及采煤機(jī)滾筒以及各類傳感器等部分組成。截割部?jī)?nèi)部采用直齒傳動(dòng)系統(tǒng)，該傳動(dòng)系統(tǒng)具有傳動(dòng)效率高，故障率低等優(yōu)點(diǎn)[3]。

（3）行走部主要由機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和變頻調(diào)速系統(tǒng)2部分組成。行走部主要采用銷軌式牽引方式，當(dāng)牽引速度為9.8 m/min，最大牽引力為977 kN，如圖1所示；MG650型采煤機(jī)與其他MG型采煤機(jī)相比，行走部主要具有牽引速度快、牽引力強(qiáng)以及承載能力大、導(dǎo)向好、便于檢修維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)[4]。

圖1 MG650型采煤機(jī)牽引特性圖

（4）破碎機(jī)構(gòu)主要由破碎電機(jī)、行星減速箱、破碎滾筒等部分組成。破碎機(jī)構(gòu)主要采用1臺(tái)功率為120 kW交流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，通過一級(jí)行星減速后從而傳遞給滾筒，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高。

1.2 工作原理

MG650型雙滾筒采煤機(jī)的工作原理：通過電機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，驅(qū)動(dòng)截割部、牽引部運(yùn)轉(zhuǎn)，截割部雙滾筒在動(dòng)能的驅(qū)動(dòng)下作螺旋式運(yùn)轉(zhuǎn)，完成對(duì)煤壁的切割。操作人員可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，通過調(diào)節(jié)油缸對(duì)滾筒的運(yùn)行軌跡進(jìn)行調(diào)節(jié)。截割部牽引部在動(dòng)能的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)采煤機(jī)在軌道上前后運(yùn)動(dòng)。

2 采煤機(jī)主要存在的故障及處理方法

2.1 液壓系統(tǒng)不調(diào)高

（1）故障原因

采煤機(jī)液壓系統(tǒng)閥組故障通常是由于液壓油堵塞、油池油位低、油路過濾網(wǎng)堵塞、油缸活塞變形及密封失效，這些情況都會(huì)造成采煤機(jī)不能完成調(diào)高、調(diào)低等相應(yīng)動(dòng)作。

（2）處理方法

檢修人員需加強(qiáng)對(duì)液壓系統(tǒng)的維護(hù)，發(fā)現(xiàn)活塞變形、密封圈失效及時(shí)更換[5]；每班工作人員要定期對(duì)油池、油位進(jìn)行查看，發(fā)現(xiàn)不足時(shí)嚴(yán)禁開機(jī)及時(shí)添補(bǔ)油量；定期對(duì)油路過濾網(wǎng)進(jìn)行更換。

2.2 采煤機(jī)牽引速度低

（1）故障原因

液壓系統(tǒng)接口不漏油或密封圈失效，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)壓力不足、液壓系統(tǒng)中的各類馬達(dá)及液壓泵損壞、油路過濾網(wǎng)堵塞、牽引活塞變形后不能及時(shí)回縮到位，這些原因都會(huì)造成采煤機(jī)牽引部運(yùn)行速度降低。

（2）處理方法

操作人員在開機(jī)前要對(duì)采煤機(jī)牽引部油路系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)油管接頭位置有破損或密封失效及時(shí)更換、發(fā)現(xiàn)液壓泵及馬達(dá)聲音異?；蚵┯蜁r(shí)及時(shí)維修；同時(shí)確保主油泵與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)擺角一致、采煤機(jī)開機(jī)后觀察控制活塞的靈活度，發(fā)現(xiàn)活塞不歸位時(shí)及時(shí)處理、定期對(duì)油路過濾網(wǎng)進(jìn)行更換[6]。

2.3 牽引部機(jī)頭齒輪箱發(fā)熱

（1）故障原因

采煤機(jī)司機(jī)在生產(chǎn)中要定期使用溫度檢測(cè)儀對(duì)齒輪箱的溫度進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)齒輪箱溫度過熱時(shí)及時(shí)停機(jī)；同時(shí)觀察齒輪箱是否漏水，油位是否正常、軸承是否變形、齒輪是否磨損，這些都會(huì)造成齒輪箱內(nèi)部磨損嚴(yán)重而發(fā)熱。

（2）處理方法

采煤機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，操作人員要定期對(duì)牽引部齒輪箱油位進(jìn)行觀察，通常齒輪箱油位達(dá)到箱體總體積的2/3就能滿足生產(chǎn)要求；同時(shí)要觀察油內(nèi)是否有雜物，發(fā)現(xiàn)齒輪箱有雜物時(shí)及時(shí)更換、檢修人員定期對(duì)齒輪箱內(nèi)軸承、齒輪都完好性進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)軸承變形、齒輪磨損嚴(yán)重要及時(shí)更換。

2.4 采煤機(jī)搖臂升降不靈活

（1）故障原因

采煤機(jī)搖臂升降不靈活通常是由于供油管路斷裂、油路密封失效、油缸損壞竄液及安全閥設(shè)定值較小造成的。

（2）處理方法

檢修人員對(duì)搖臂的油路系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)油管破裂漏油或密封圈失效應(yīng)及時(shí)更換、安排專業(yè)技術(shù)人員對(duì)安全閥整定值進(jìn)行調(diào)整[7]，確保采煤機(jī)液壓系統(tǒng)有足夠的壓力。

2.5 截割部溫度過高

（1）故障原因

截割部溫度過高通常是由于油泵蹩卡及油柱塞損傷造成調(diào)高泵箱溫度過高；齒輪箱內(nèi)油位低，沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求；截割部?jī)?nèi)的軸承變形、齒輪磨損嚴(yán)重造成齒輪部溫度過高、煤壁硬度大造成滾筒切割部過負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）處理方法

操作人員觀察齒輪箱內(nèi)的油位是否達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)、聽油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)部是否有異響，必要時(shí)可拆開油泵進(jìn)行處理、檢修人員定期對(duì)截割部?jī)?nèi)軸承、齒輪都完好性進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)軸承變形、齒輪磨損嚴(yán)重要及時(shí)更換、定期更換油柱塞、切割硬度大的煤壁時(shí)要放緩切割速度，開啟采煤機(jī)冷卻系統(tǒng)。

2.6 滾筒行星頭漏油

（1）故障原因

采煤機(jī)在切割硬度大的煤壁時(shí)由于工作時(shí)間長、震動(dòng)嚴(yán)重常常造成固定定心座的螺栓松動(dòng)；“O”型脫落油封失效造成煤塵進(jìn)入行星頭；行星減速器內(nèi)軸承磨損嚴(yán)重造成行星架軸向竄動(dòng)[8]。

（2）處理方法

檢修人員在停機(jī)時(shí)要對(duì)固定定心座的螺栓進(jìn)行緊固，并使用鋼卡將螺栓串聯(lián)，確保螺栓不出現(xiàn)松動(dòng)；在完成當(dāng)班割煤任務(wù)后，操作人員要對(duì)“O”型密封圈上的煤塵進(jìn)行清理；空轉(zhuǎn)滾筒聽行星減速器內(nèi)軸承是否有異響，必要時(shí)可以打開行星減速器觀察軸承磨損情況，磨損嚴(yán)重時(shí)要立即更換。

3 結(jié)束語

采煤機(jī)是綜采工作面重要機(jī)械設(shè)備之一，加強(qiáng)采煤機(jī)安全管理維護(hù)，降低故障率是保證工作面安全高效回采的重要保證；本文針對(duì)MG650型采煤機(jī)在使用中經(jīng)常出現(xiàn)故障現(xiàn)象，合理分析了故障源，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際情況采取了合理有效的技術(shù)措施，通過實(shí)際應(yīng)用，采取措施后，2019年1-8月采煤機(jī)共計(jì)發(fā)生2次故障，故障率降低至7%以下，全年可節(jié)約設(shè)備維修、成本費(fèi)用達(dá)65萬元，保證了工作面高效回采，取得了顯著應(yīng)用成效。