采煤机常见机械故障及维修措施探讨
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48 /矿业装备 MINING EQUIPMENT采煤机常见机械故障及维修措施探讨
□ 王 敏 大同煤矿集团机电装备制造有限公司
随着煤矿行业的大力发展,采煤机成为了煤矿
生产过程中的关键设备。由于井下环境的恶劣性和
复杂性、采煤机的超长使用性和超负荷性,导致其
在实际运行过程中经常出现牵引部产生异响、截割
部出现齿轮轴承损坏、截割部出现漏油等故障问题,
维修难度大,严重影响着采煤的生产效率和井下作
业的安全性。因此,有必要对采煤机在实际工程中
常见的截割部齿轮轴承损坏、截割部漏油等机械故
障类型进行原因分析,针对不同故障原因,开展采
煤机不同机械故障类型的维修措施分析,对有效解
决采煤机的常见机械故障问题、降低煤矿生产故障
率、保障井下环境安全稳定具有重要意义。安全的
运行状态。1 采煤机结构组成及工作原理
采煤机是一种集成了机械、电气、液压等多种
系统的综合性采煤设备,其内部结构较为复杂。根
据结构特点及落煤方式,可将采煤机分为滚筒式采
煤机和刨削式采煤机。而滚筒式采煤机的主要由左
右摇臂、左右滚筒、左右牵引机构、液压系统、喷
雾系统、电气系统等系统组成。由于滚筒式采煤机
具有割煤性能强、采煤效率高、井下作业适应性
强等特点,因而在煤矿开采中得到了广泛应用。其
工作原理为:采煤机上分别设计了两个平滑靴和两
个导向滑靴,可将采煤机支撑于铲煤板上,当行走
机构运动时,驱动采煤机上的齿轨轮转动,采煤机
在牵引机构的牵引力作用下向正向或反向进行移动,
通过两端的滚筒与煤层之间的相互作用,完成煤矿
的落煤和装煤工艺。
2 采煤机常见机械故障分析
2.1 截割部齿轮轴承损坏故障
采煤机截割部齿轮轴承发生损坏的影响因素较
多,其主要原因为:采煤机由于使用时间过长且长
时间处于超负荷状态工作,导致其内部的部分零部
件出现了不同程度磨损,部分零部件甚至已达到了
疲劳极限状态,最终导致了截割部齿轮轴承发生损
坏故障现象;此外,由于工作人员的操作不当,造
成滚筒与液压支架及刮板输送机等设备之间产生了
截割现象,导致截割部齿轮轴承受力较大冲击作用,
最终出现了断裂损坏现象;另外,由于零部件之间
缺油或润滑不足,造成各接触面的摩擦增大,加快
了齿轮轴承的磨损消耗。以上原因影响着采煤机的
正常运转。2.2 截割部漏油故障
采煤机在工作过程中,会因部件磨损严重,造
2019.1 矿业装备 / 49成截割部出现漏油现象,分析其主要原因为:滚筒轴头
浮动油封使用时间较长,其自身的弹性及密封性明显减
弱,致使其内部的密封性降低,出现了漏油现象;此外,
由于喷雾系统的工作频率较高,其供水装置处的油封材
料性能降低,也造成截割部出现了漏油现象;另外,采
煤机中一轴、三轴及摇臂与截割箱之间的油封损坏,导
致其密封性降低,造成了截割部出现漏油现象。截割部
的漏油现象对采煤机的正常工作及井下作业安全造成重
要影响。
3 采煤机维修制度分析
由于采煤机工作过程中发生机械故障的程度有轻度、
中度或严重等情况,因此,将对采煤机的修理分为了小
修、中修及大修三个级别。
3.1 故障小修
采煤的故障小修是对设备正在井下作业过程中的修
理,主要针对采煤机上的较小故障问题或能在施工现场
解决的故障问题进行修理。在此修理过程中,需结合四
检制度对采煤机进行强制性检查和维修,以此实现对采
煤机工作过程中的故障小修。
3.2 故障中修
采煤机的故障中修是指待采煤机完成相关工作后,
提升至矿井外,采用更加全面的维修设备对采煤机的相
关故障问题进行检查、调试和维修。在对采煤机进行
中修过程中,需将采煤机的各部件进行全部拆卸、检验、
清洗及换油,针对设备中磨损较为严重的零部件进行更
换;同时,对设备中发生较大程度变形的部件进行整形、
修理及更换;另外,还需对采煤机上的滚筒、导轨、电
缆槽等部件进行修理、整形,待设备全部调试合格后方
可继续生产使用。3.3 故障大修
采煤机经过2~3年的工作运行,其设备内部中的较
多部件已发生不同程度的磨损,设备整体性能降低。因
此,需对采煤机进行整体大修。其大修内容主要包括:
对截割部的轴承杯、摇臂套及端盖等部件进行修理;对
滚筒结构的整形、断焊件的重新焊件;对电机内部的定
子和转子进行重新绕线或更换线圈,保证电机的稳定运
转;另外,还需对完成部件更换及维修后的采煤机进行整体调试,待调试合格后进行重新喷漆并出厂使
用,以此完成对采煤机的大修。
4 采煤机机械故障维修措施分析
4.1 截割部齿轮轴承损坏故障维修措施
针对此故障类型,可采取的主要故障维修方
法包括:在完成齿轮轴承检查后,找出发生损坏
的零部件,采用新的齿轮和轴承对采煤机进行维
修和更换,在各接触面之间添加润滑油,减小各
接触面的摩擦损耗;此外,在采煤机操作过程中,
应可能避免各部件之间受到较大冲击载荷作用;
另外,需加大对工作人员的操作培训,完善操作
管理制度,严格要求人员按照相关操作规程执行
操作。由此,可有效解齿轮轴承损坏故障的问题。4.2 截割部漏油故障维修措施
针对此故障问题,结构实际维修方法,可采
取的主要故障维修措施包括:打开采煤机的循环
切口,拆下内部的离合器和轴头,采用新的浮动
油封替换已严重损坏的浮动油封零件,并对周边
的煤尘及其他杂物进行清理,同时观察齿轮及轴
承的磨损情况,必要时进行部件更换;此外,需
对内喷雾系统中的供水装置进行拆卸,取出已损
坏油封,完成零件的更换,并装配复原;另外,
需对一轴、三轴及摇臂与截割箱处的油封损坏件
进行检查与更换,并装配复原,对整套装置的漏
油情况进行重新测试。由此,可有效解决截割部
出现漏油故障的问题。
5 结语
针对采煤机在实际工程中常见的截割部齿轮
轴承损坏、截割部漏油等机械故障类型进行了原
因分析,开展了采煤机机械故障维修措施的分析,
提出了解决故障问题的维修措施。分析表明,煤
矿企业对采煤机设备的维护管理制度进行升级优
化,加强设备管理,定期开展设备维护与检修工
作,可有效提高采煤机的工作效率,对保障井下作业安全、提高企业经济效益具有重要意义。
〔王敏(1984—),女,山西省大同市人〕