采煤机设备常见故障的原因分析与处理措施 呼天峰

采煤机设备常见故障的原因分析与处理措施呼天峰

发表时间：2018-12-17T11:53:27.307Z 来源：《基层建设》2018年第29期作者：呼天峰

[导读] 摘要：随着我国煤炭行业的快速发展，机电设备水平也有所提高。

身份证号：61272219810926XXXX 国家能源集团神东公司补连塔煤矿陕西省榆林市 719300

摘要：随着我国煤炭行业的快速发展，机电设备水平也有所提高。在实际生产中采煤机设备的应用较为常见，对设备常见故障进行分析，具有现实意义。随着煤炭的需求量越来越大,采煤机的工作效率也越来越高,导致采煤机电气系统的更新走向复杂化,同时电气部件的故障诊断和安全运行也得不到有力的保障。下面我们对采煤机设备故障及处理方法展开探讨。

关键词：采煤机；采煤设备；故障原因；处理措施

引言

采煤机是整个煤矿生产链条中非常关键的一环,其囊括了机械、液压传动和电子电气等多种功能,结构精密而复杂。而采煤机作业环境则相对恶劣复杂,对采煤机系统运行造成了很大的威胁,一旦采煤机发生故障停机,综采面生产就会停转,这给煤矿生产作业带来极为严重的干扰。为了第一时间查明并排除故障隐患,煤矿设备检修管理部门应建立并完善采煤机故障诊断体系,对采煤机运行工况予以有效监测控制,及时诊断明确故障,并采取必要的预防措施。

1采煤机设备要求

采煤机作为煤矿生产的主要机械设备，对其具有加高的要求：首先，械设备选型，采煤机的选型需要结合多方面因素进行:选择采煤机的型号需要结合区域的产量要求;选择机械截割功率需要按照煤层形状;选择采煤机牵引速度、滚筒型号及截深则需要结合综采技术工艺要求。其次，设备可靠性采煤机作为唯一在开采现场工作的机械,其工作环境较为恶劣,因而需要采煤机个部件均具有较高的可靠性,这就需要其各部件制造材料性能满足部件工作要求。对于齿轮及传动结构要在加工中提高加工精度,对于一些重要部位应选择进口型材料。同时要充分保证各部件连接结构的牢固与可靠,同时对于机身整体加设减震防护措施,防止因震动造成的连接结构松动影响采煤机的正常工作。另外，采煤机机型，薄煤层综合化采煤机工作面主要有骑溜式、爬地式两种,骑溜式采煤机结构中具有中厚煤层采煤机特性,将运输机作为支撑起导向作用,所以,过机高度不可过大,采煤机电动机功率受到空间限制不宜过大,选用0.8m-0.9m煤层应用效果最佳。根据电动机制造水平,电动机功率需保持100kW时,高度为350mm。只有如此,才可发挥出骑溜式采煤机优势,使生产能力以及割岩能力提升。

2采煤机常见故障分析

2.1采煤机行走箱故障分析

采煤机行走箱是保证采煤机正常运动割煤的重要部件,使用频率高,负荷较大,出现这些故障有如下原因:(1)在齿轮和齿轨设计、制造以及装备的过程中出现缺陷,从而导致刮板输送机的齿轨在和采煤机齿轨轮啮合的位置形成齿形超差,而采煤机的齿滚轮之间的中心距累计值超差加剧了这一现象,从而造成行走箱的齿轨轮出现磨损乃至断齿的现象。(2)采煤机在经过长时间高强度工作后,其连接箱体不可避免地发生一定的变形,两个齿轨轮之间的中心距的累计偏差值出现超差,这种情况下容易发生齿轨轮的磨损和断齿。(3)在行走箱制造过程中,工艺、装配精度以及材料强度无法达到较高的水平,从而导致行走箱的各个零部件的质量、耐久度较差,从而使得采煤机行走箱的零部件容易发生故障。(4)采煤机上的导向滑靴在制造过程中的本身缺陷以及长时间的磨损,导向滑靴的底面和侧面缝隙过大,导致刮板输送机齿轨和采煤机的齿轨轮啮合不到位,从而引起齿轮的故障。

2.2采煤机摇臂齿轮箱故障分析

采煤机摇臂齿轮箱故障是影响煤矿生产的一个重要因素,其故障率在近年来不断升高。摇臂齿轮故障发生率随着采煤机老化逐渐发展为劣化。从采煤机截割部结构分析来看,摇臂齿轮箱是动力传动系统的关键部件,其故障发生率往往对综采面生产效率产生严重制约。同时,摇臂齿轮箱进口价格极为高昂,井下综采作业面也难以完成零部件的现场更换工作,特别是摇臂部件的更换费时费力,大部分情况下只能采取停机拆解的方法运载至地面再行更换摇臂,这对煤矿企业均衡生产计划产生严重影响。所以,采取有效方法对摇臂齿轮箱运行状态和实际工况做出预判和评估,预防突发性齿轮箱故障,降低非计划停机率,保障摇臂齿轮箱运行可靠性,成为煤矿企业提高作业效率、控制生产成本的一个重要途径。

2.3液压系统故障

在采煤机结构中,液压系统可谓整个系统中最容易出现故障的部分,其故障频率也居于采煤机各模块之首。虽然随着现代科技和煤矿综采设备技术的不断发展完善,自动调速以及过载保护等技术开始应用于采煤液压系统上,但其依然难以有效预防和避免液压系统故障。首先,采煤机作业环境比较恶劣,液压系统容易受到井下诸多不良条件的影响,其故障因素极为复杂,检修人员很难第一时间发现并明确故障类型和发生未知。其次,井下恶劣的作业环境也使得检修人员难以全面深入排查和检修液压系统,如果检修操作不当,还有可能引起设备二次污染问题。在液压系统故障中,油液污染是发生率最高的一种故障,如果油液中掺杂过量杂质,电机马达和液压泵就会受到严重磨损,导致油液泄漏。这直接影响系统内部油液流量,工作压力骤降且局部温度异常升高。情况严重者或造成控制阀失控以及阀芯移动受阻等现象,系统内部压力以及流量也随之出现异常。此外,外部杂质入侵以及系统密封性能不佳同样会导致系统泄漏等一系列故障问题。

3采煤机设备故障处理措施

3.1采用数字运行环境监测系统

采煤机运行环境包括采煤机外部环境和内部环境,其中外部环境指综采工作面瓦斯、通风和人员定位状况等,内部环境指电控箱温度、湿度,冷却及喷雾水流量和压力,液压油温和油位,液压系统压力等。外部环境反映采煤机所处的工作环境情况,直接决定是否具备采煤机运行条件,而内部环境表征采煤机各构成部分的运行健康状态,决定能否安全高效采煤。电控箱温湿度监测是在电控箱内布置温湿度传感器,实时采集电控箱内部温度、湿度信息并在人机界面提示,控制系统根据设定的保护阈值,执行降容运行、预警提示、保护停机等相应的控制指令;采煤机在冷却和喷雾水路中安装了水流量传感器,采集各路水流量信息;油温、油位传感器安装在采煤机泵箱中,进行油温、油位检测并执行相应的保护;油路上安装压力传感器,监测液压系统压力;采煤机外部安装有瓦斯传感器,其将瓦斯浓度信息,转换为电流、电压、频率等模拟量信号,经系统软件处理,当瓦斯浓度超过1%时,系统预警,超过1.5%采煤机主动断电。

3.2采煤机不能启动解决对策

(1)如果采煤机出现不能启动问题,要仔细检查左边急转按钮有没有忘记解锁,控制线接头是否出现短路或者接触不良的现象,整流二极管