采煤机故障诊断的研究

大。采煤机作为煤炭生产 中的核心装 备 ， 由于工作 环境 恶劣 和负荷 变 动 比较 大 ， 加 上 采 煤 机 的结 构 再 相对复杂 ， 会经常性的发生过载和造成设备损坏 ， 而 且发 生故 障 的原 因也 相对 复杂 。一旦 采煤 机发 生故 障， 将会造成煤矿产量减少 ， 严重的情况下 ， 可能造 成采煤系统瘫痪 ， 浪费巨大 的人力财力 。目前故障
１ 采煤机 常见故 障
１ １ 械故 障 ．
１ 轴承故障。轴承故障经常出现 ， ） 出现故障 的主要原 因有 以下几种 ： ①采煤机负荷大以及载荷 不均时 ， 牵引行走链轮 的支承轴承很容易发生磨损 或滚动体破裂 ， 进而影响到链轮轴、 链轮及与其相啮 合的其它零件 ， 从而导致其它零部件的损伤 ； ②采煤 机摇臂频繁升降时， 由于润滑条件差 ， 各个传动轴受 力较大且不均衡时， 容易导致故障； ③由于润滑系统 发生 污染 、 滑不 良、 承安装 不正 、 润 轴 载荷 较 大时 ， 与 轴承相配合的轴以及支承座发生变形等 ， 也会导致 轴承发生故障； 由于设计制造等方 面的问题和轴 ④ 承 自身的缺陷等 ， 会造成轴承的损坏 ， 典型故障是由
中图分类号 ：Ｄ ２ ． Ｔ ４ １６ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ ５ ２ ９ （０ １ １ — ０ ９ ０ １０ ． ７ ８ ２ １ ） １ ０ ７ ． ２
随着 经济 的快 速 发展 ， 对煤 炭 的需 求 也 越来 越
出现故 障 的主要 原 因有 以下 几 种 ： 齿 轮 承受 负 载 ①
疲劳剥落引起 的损伤。
２ 齿轮故障。齿轮是机械 的变速传递部件 ， ）
收稿 日期 ：０ １ ８ ２ ２１－ － ００
起牵引部温度过高 ； 除了冷却器、 ② 冷却水 、 油质等 方面有关外 ， 调高泵 的运转蹩劲引起截割部发热； ③
油路故障、 注油回路故障及所有安全阀故障 ， 造成采
诊 断 已经从 直觉 的耳 听 、 眼看 、 摸发 展到 采用 先进 手
时， 其根部的弯 曲应力最大， 出现过载特别是冲击载 荷时 ， 容易引起整个齿与其相应部分 断裂。当周期 性 的应力过高时 ， 也会 引起疲劳断裂 。当轮齿工作 面间 有金属 微粒 、 金属 氧化 物或 其他磨 料存 在 时 ， 会 引起磨料磨损 ； ②两个啮合的齿面在相对滑动时油 膜破裂， 在摩擦和表面压力 的作用下产生高温 ， 使接 触 区内 的金 属局 部 熔 焊 ， 致 金属 局 部 撕 裂 。一 般 导 情况下 ， 润滑油粘度过低、 转速过低 、 运行温度过高 、 齿面上单位面积载荷过大 、 相对滑动速度过高 、 以及 接 触 面积过 小 ， 会 使 油 膜易 于破 裂 而造 成 齿 面 擦 均 伤； ③当齿面的接触应力超过允许 的疲劳极限时 ， 表 面层开始小块剥落 ， 当齿面上剩余的有效工作面积 无法再继续承担外部载荷时， 使整个齿产生断裂 ； ④ 齿轮在啮合过程 中， 齿面接触 区内的正压力使表面 层深处产生剪应力， 当剪应力最大值超过材料的极 限时 ， 开始 出现裂 纹 。 １２ 液压故 障 ． 液压系统是采煤机故障率最高 的部分 ， 其发生 故障的原因和部位不易被及时发现和准确诊 断， 并 且 由于煤 矿 井下环 境 差 ， 易 将 液 压 系统 拆 开 来 检 轻 查也很困难。液压系统故障最常见情况是由于油液 污 染引起 的 ， 油液 中的 杂质 容 易 引 起 泵 和液 压 马 达 非 正常磨 损 和泄露 ， 成系统 流量 不足 ， 而引起 压 造 从 力降低和温度升高 ， 具体原因如下 ； ①冷却器冷却不
故频 繁发生 ， 严重影响 了煤矿的安全生产 。因此如何对采煤机做 出准确 的故 障诊断 ， 提高采煤机 的安全性
和可靠性 ， 是迫切需要解决的问题。文章在前人研究成果的基础上 ， 小波诊断技术 应用 于采煤 机故障判 将 断， 仿真表面效果 良好 。 关键 词 ： 采煤机 ； 故障诊 断； 小波分析
学、 计算机科学 、 信号与信息处理 、 图像处理 等多个 学科。它是泛函分析 、ｏｒ ｒ Ｆｕｉ 分析 、 ｅ 样调分析 、 数值
分析 的完美 结 晶。小 波 顾 名 思 义 就是 小 的波 形 ， 所 谓“ ” 小 是指 它具有 衰 减性 ； 谓 “ ” 所 波 是指 它 具有 波 动性 。与 Ｆｕｉ 变换 相 比， 波变 换 是 时空 间频 率 ｏｒ ｒ ｅ 小
总 第 １７期 ４
ｄｉ１ ．９ ９ｊｉ ｎ １０ ２ ９ ．０ １ １．３ ｏ：０ ３６ ／． ｓ．０ ５— ７ ８ ２ １ ． １０ １ ｓ
采煤 机 故 障诊 断 的研 究
刘Ｊ 顷才
（ 潞安集 团 华润煤业公司 ， 山西 长 治 ０ ６ ０ ） ４ ２８
摘
要： 采煤机是煤矿生产 中的关键设备 ， 随着 煤矿 机械化开 采程度 的不断 提高 ， 因采煤 机故 障导 致的事
完 全 ， 冷却 水流 量 过 小 或 断水 、 位 过 高 或过 低 、 如 油 油 液 内有 杂质 、 热交 换 系统或 补油 回路 油量不 足 ， 引
的算法和信息处理技术 阶段 ， 比如专家系统、 模糊数
学、 人工神经网络、 小波分析等新兴算法 ， 这些算法 在 故 障诊断 中得 到 了广 泛 的应 用 ， 获 得 了 良好 的 并 经 济效 益 。因此 采用 先进 的算法 对采 煤机 进行故 障 诊断 ， 对预防和发现采煤机故障 ， 提高煤矿安全生产 和经济效益都具有重要 的意义。
作者简介 ： 刘顺才 （９ ３一） 男 ， １７ ， 山西襄 汾人 ， 工程师 ， 从事机 电技术工 作。
７ ９
２１ 年 １ ０ １ １月
刘顺才： 采煤机故障诊断的研究
第２ 第 １ 期 ０卷 １
煤 机不牵 引 。
２ 目 的故障诊 断方法 简介 前
２ １ 专 家系统 ．