煤矿掘进机常见故障分析与处理方法

煤矿掘进机常见故障分析与处理方法
王治军
【摘要】通过介绍掘进机的分类及技术特点,从工作机构、电气系统、液压系统等方面对掘进机运行中经常出现的故障进行仔细分析,并提出有效的解决措施,以降低
掘进机产生故障的几率.
【期刊名称】《机械管理开发》
【年(卷),期】2016(000)008
【总页数】3页(P136-137,140)
【关键词】掘进机;技术特点;故障分析
【作者】王治军
【作者单位】同煤集团燕子山矿机修厂, 山西大同037037
【正文语种】中文
【中图分类】TD421.5
现阶段掘进机由于工作环境恶劣经常发生故障，对故障不采取相应措施将会对煤矿安全生产造成影响。

对掘进机的故障原因排查一定要细致，这样才能降低事故的发生几率，保证生产顺利进行。

一般而言，依据巷道断面切削过程，掘进机可以分为两大类，一类是全断面掘进机，一类是部分断面掘进机。

具体来讲，全断面掘进机立足整个工作面，在断面内进行破碎煤岩作业，能够连续不断掘进，但是对断面要求苛刻，只能掘进圆形的，因此，断面利用率不高，除了断面要求苛刻外，水沟布置也较不合理，一旦机械设备发生
故障，不利于对机械设备进行维护；部分断面掘进机，以悬臂布置，其布置方式有两种，一是横轴式，二是纵轴式，对断面要求低，可以截割任何一种断面，使用非常广泛［1］。

当前掘进机的技术特点有如下几条：一是机体结构越来越紧凑，整体设计越来越合理；二是整体机身较矮，在井下作业过程中，稳定性较强，不易发生安全事故；三是生产能力较强，破岩能力较之以前有大幅度提升，并且适应性较好；四是针对井下复杂的环境，增加配置，如支重轮履带行走机构，在一定程度上，提高该机构可操作性；五是液压系统，其可靠性提高，同时，增加了自动加油装置，使机械设备更好地执行作业，快速平稳地完成生产任务。

3.1 工作机构方面
3.1.1 零部件损坏
如果截割头轴承、减速器轴承等出现了损坏现象，造成花键套在轴上脱落，致使截割头无法正常工作，针对这种情况，需要及时更换零部件，避免故障进一步恶化。

3.1.2 截割电机损坏
对截割电机是否发生损坏现象的判断，需要利用欧姆表对绝缘电阻执行检测，如果绝缘电阻＜0，则说明截割电机发生损坏现象。

如果想进一步确定发生损坏的可能性，可以启动截割电机，观察运行状态，如果顶掉馈电开关，则说明截割电机发生损坏此时要及时更换截割电机［2］。

3.2 电气系统方面
掘进机电气设备，普遍采用集中控制与保护方式，这种方式的引用在很大程度上，提高了系统可靠性，而且系统整体体积也在逐渐缩小。

PLC技术在掘进机电气系统中使用较为广泛，是目前主要采取的技术手段，用来操控掘进机启动和运行。

3.2.1 PLC无输出
造成这一故障的原因有很多，例如控制按钮损坏，综合保护器输出发生故障，自保
节点损坏，相关线路虚接等，在PLC系统中，一般都配有状态显示灯，对显示灯
状态进行观察，是判断PLC无输出的依据，如果显示灯亮起，则可以说明有输出；如果显示灯不亮，则可以说明无输出。

如果PLC无输出，依据综合保护器状态指
示灯，结合PLC状态显示灯，确定输入回路状态，进而找出故障发生的根本原因。

除此之外，还可利用短接输入端，判断综合保护器输入端是否发生故障。

找出故障原因后，要及时采取有效措施，对发生故障的掘进机仔细检查，一旦发现有零部件损坏，要迅速更换，而且一定要注意是在断电情况下执行更换操作，更换后重启PLC，观察PLC的输入是否恢复正常［3］。

3.2.2 线圈不能导通
线圈分为两种线圈，一种是接触器线圈，另一种是继电器线圈。

造成接触器线圈不能导通的原因有三个：一是线圈被烧毁，二是没有接通直流电源，三是继电器损坏；造成继电器线圈不能导通的原因也有三个：一是线圈被烧毁，二是没有接通直流电源，三是PLC无输出。

针对上述问题，通常利用万能表实施检测，如果检测出有
电流通过，则说明接触器线圈和继电器线圈是导通的；如果没有检测出电压，则说明发生了故障。

除了利用万能表，还可以对PLC输出端进行观察，判断是否发生
故障，对出现故障的零件，要迅速更换，重启保障器，使其能够正常使用。

3.3 液压系统方面
掘进机推进动作，主要靠液压系统来完成，由于掘进机在井下长期处于恶劣运行环境，导致液压系统经常发生故障。

一套完成的液压系统由五部分组成（如图1），即动力部分、执行部分、控制部分、辅助部分、液压油［4］。

3.3.1 液压油温过高
一般情况下，液压系统正常工作时，液压油的温度控制60℃以下，若液压箱内温
度过高，则导致液压油温度也随之升高，一旦液压油温度超过了60℃，通过节流
小孔，阀芯的流量将会变大，导致掘进机油缸无法正常工作，一些零部件比如密封
装置的老化程度加快。

造成液压油温度过高的主要原因有：液压系统设计不合理，操作过程不规范。

因此，要定期检查液压系统，其中循环冷却系统是重点检查目标，除此之外，及时清除残留在管道内污渍，有效降低系统温度，避免故障发生。

3.3.2 液压油混有杂质
通常情况下，在液压系统中，元件都特别精密，零件间缝隙也相对较小，并且，各种元件之间还存在一些阻尼孔，缝隙式控制阀，阀门的开启和闭合可以控制掘进机相关操作。

如果在液压油中混入了杂质，而这些杂质，轻而易举就可以进入元件缝隙式控制阀内，使表面发生划擦现象，极易降低液压油纯度，控制阀精度也会降低，甚至导致元件彻底失灵，掘进机无法正常运行。

另外，如果所含杂质过多，油泵吸油口会出现故障，造成堵塞现象发生，阻力变大，油泵无法正常运行。

为了避免上述故障的发生，必须不定期检查液压油和传动部件的封口，防止液压油中混入杂质，避免掘进机的正常运行收到影响［5］。

3.3.3 辅助元件发生故障
辅助元件通常出现的故障有三种，第一种是溢流阀压力不稳定，损坏，第二种是换向阀泄漏，操作失灵，第三种是液压锁泄漏，损坏。

溢流阀压力太高，极易造成发动机功率减小，若压力过低，输出压力就会迅速升高，导致液压泵负荷瞬间增大，造成液压油温度升高，运行声音也会出现异常。

针对上述故障，要采取压力检测法，并且调整溢流阀整定值，将压力值控制在正常范围内，确保掘进机运行正常。

掘进机在煤矿生产作业过程中作用巨大，特别是在挖掘过程中，掘进机性能的优劣直接制约着矿井装置安全运行及正常生产。

因此，日常维护工作非常重要，尤其是掘进机故障的检测和维修工作，要查明故障原因，根据不同原因，有目的有计划的采取针对性的解决措施。

【相关文献】
［1］张有权.煤矿掘进机常见故障分析及处理方法［J］.现代矿业，2012（4）：140-141；143. ［2］唐元参.试论煤矿掘进机常见的故障分析及处理方法［J］.河南科技，2015（1）：88. ［3］张青.煤矿掘进机常见故障分析及处理方法［J］.中小企业管理与科技（下旬刊），2014（7）：107-108.
［4］王永亮.煤矿掘进机常见故障分析及处理方法［J］.煤，2016（3）：63-64.
［5］贾洪涛.煤矿掘进机常见故障问题及处理办法［J］.山东工业技术，2015（2）：80-81.。