采煤机行走箱故障分析

采煤机行走箱故障分析
[摘要]本文主要介绍了由于采煤机齿轨轮与刮板运输机齿轨啮合变位问题,致使采煤机行走箱损坏,通过对采煤机齿轨轮与齿轨啮合状态进行分析,并对采煤机及采煤工作面各环节的控制，消除了采煤机行走箱故障和安全隐患。

【关键词】采煤机；齿轨轮与齿轨啮合；行走箱故障
1、引言
随着煤矿机械化水平的不断提高，采煤工作面单产能力越来越大,采煤机作为综采工作面中最为关键的设备，其产品性能、质量、生产能力决定着工作面乃至矿井的生产能力，但由于采煤机（尤其是大采煤机）齿轨轮与刮板运输机齿轨啮合变位等问题,造成采煤机行走箱故障多且难以处理,尤其遇到大倾角、仰府采角度变化大的采煤工作面其问题更加突出，严重制约了采煤工作面乃至矿井生产能力。

本文就采煤机因其齿轨轮与刮板运输机齿轨啮合变位等问题而引起行走箱故障，结合煤矿应用的实际进行了分析和经验介绍。

2、采煤机行走箱故障分析
采煤机经常出现行走箱故障，如行走箱齿轨轮轴承或驱动轮轴承损坏，导向滑靴磨损、断裂，行走箱齿轨轮磨损、断齿，驱动轮磨损、断齿，行走箱体连接螺栓拉断，行走箱体齿轨轮轴或驱动轮轴变形难以分解等问题。

2.1由于设计、制造、装配缺陷，引起的采煤机齿轨轮与刮板运输机齿轨啮合位置或齿形超差，采煤机两齿轨轮中心距累计值超差，将会造成行走箱齿轨轮或齿轨磨损、断齿等故障；
2.2由于工艺、强度缺陷或制造、装配缺陷，行走箱各部件性能、质量较差，将会造成采煤机行走箱部件损坏故障；
2.3由于采煤工作面底板凸凹变化严重或刮板运输机齿轨肖脱落，采煤机导向滑靴或齿轨轮在刮板运输机齿轨接头点卡阻；刮板运输机机头或机尾末端采煤机牵引行走过位，采煤机导向滑靴或齿轨轮在刮板运输机齿轨变线端头卡阻或掉道，将会造成采煤机行走箱导向滑靴断裂或齿轨轮断齿或刮板运输机齿轨断裂，甚至引起采煤机掉道故障；
2.4由于采煤机导向滑靴设计、制造缺陷或严重磨损，导向滑靴侧隙或底隙过大，引起的采煤机齿轨轮与刮板运输机齿轨啮合位置不正确，将会造成采煤机行走箱齿轨轮或齿轨磨损、断齿等故障；
2.5由于采煤机使用过程中连接箱体变形,两齿轨轮中心距累计偏差值超差，将会造成采煤机行走箱齿轨轮或齿轨磨损、断齿故障；
2.6由于采煤机使用过程中齿轨轮或驱动轮轴承损坏,齿轨轮与齿轨或齿轨轮与驱动轮啮合位置不正确，将会造成齿轨轮或齿轨磨损、断齿，导向滑靴磨损、断裂，驱动轮磨损、断齿，行走箱体连接螺栓拉断等故障；
2.7由于采煤工作面走向俯角开采，采煤机（尤其是大采高采煤机）重心偏向煤壁侧,采煤机导向滑靴提起浮离齿轨运行,由于导向滑靴间隙较大,齿轨轮与齿轨实际啮合中心距大于设计啮合中心距, 齿轨轮与齿轨啮合位置偏节园上方，齿轨轮齿顶边及两侧渗碳硬化层与齿轨弧面啮合，先期造成齿轨轮齿顶及两侧渗碳硬化层崩落，造成齿轨轮磨损、断齿或齿轨磨损、断裂，行走箱体齿轨轮轴承受挤压力易损坏，导向滑靴内侧及勾面易磨损；因齿轨轮与齿轨实际啮合位置的不正确，至使行走箱体各部受力加大，甚至造成行走箱体齿轨轮轴变形，行走箱
体连接螺栓变形、拉断；进而引起采煤机齿轨轮与驱动轮工作位置变化，造成驱动轮磨损、断齿或轴承损坏或驱动轮轴变形,行走箱体齿轨轮轴或驱动轮轴因变形难以分解等；随着导向滑靴及支承平滑靴的磨损，上述问题将日趋严重，甚至会造成齿轨耳或齿轨肖或齿轨座断裂等采煤机行走箱故障。

2.8由于采煤工作面走向仰角开采，采煤机在斜切进刀及割煤过程中，因侧向力增加，易造成导向滑靴内上平面和侧面或齿轨上面和侧面磨损；行走箱体侧向扭力增加，易使行走箱体连接螺栓变形、拉断（尤其是大采高采煤机），同时在大采高条件下对煤壁片邦影响较大。

3、采煤机齿轨轮与刮板运输机齿轨啮合问题解决措施
通过上述分析，采煤机行走箱故障主要问题是采煤机齿轨轮与刮板运输机齿轨啮合位置不正确而引起，可采取以下措施解决采煤机齿轨轮与刮板运输机齿轨啮合问题。

3.1采煤机齿轨轮与齿轨设计形状无论是园弧形或渐开线形,设备配套时刮板运输机制造厂家必须提供准确的齿轨设计图, 采煤机制造厂家必须保证齿轨轮设计齿形参数与齿轨一致，齿轨轮与齿轨啮合位置正确。

3.2采煤机、刮板运输机制造厂家必须优化采煤机整体及行走箱和刮板运输机齿轨设计,保证产品性能、制造强度等满足采煤工作面实际地质条件和生产能力要求，提高采煤机行走箱连接螺栓及定位块强度；对于大采高俯采工作面，必须加强刮板运输机齿轨耳和肖的强度，加强齿轨座的焊接强度等。

3.3采煤机制造厂必须保证设备制造、装配工艺质量,消除制造、装配过程中因齿轨轮中心距定位尺寸、齿形超差，因行走箱部件强度等引起的缺陷。

3.4使用单位必须优化采煤机与刮板运输机配套技术, 保证采煤机选型适应工作面实际地质条件和生产能力要求,消除设备配套中因齿轨、齿形及节距和机体宽度及重心等引起的缺陷。

3.5根据工作面走向仰俯角的大小进行重心偏离计算，调整采煤机支承平滑靴高度并校核支架端面距和采煤机铲板间距，
△B=tanθ×H
△h=tanθ×△B=（tanθ）2×H
△B---采煤机重心偏移量㎜
H-----采煤机重心高度㎜
θ-----工作面走向仰俯角
按俯角6～12度开采状态，MG450/1020-WD及以下采煤机支承平滑靴高度调整量＋15～20mm，MG500/1130-WD及以上采煤机支承平滑靴高度调整量＋20～40mm，导向滑靴销轴中心至内平面H2缩减4mm，导向滑靴钩子内上面厚度增加4mm，以解决综采工作面走向俯角开采状态6～12度采煤机（尤其是大采高采煤机）配套重心偏离的问题。

结合神宁集团各矿工作面条件，加高了梅花井煤矿112201、112203工作面，清水营煤矿110202、110203工作面，石槽村煤矿112201工作面，羊场湾煤矿120201、120202工作面采煤机支承平滑靴高度20mm。

按仰角开采6～12度状态，MG450/1020-WD及以下采煤机支承平滑靴高度调整量－15～20mm，MG500/1130-WD及以上采煤机支承平滑靴高度调整量－20～40mm，以解决综采工作面走向仰角开采状态下采煤机（尤其是大采高采煤机）配套重心偏离的问题。

结合神宁集团各矿工作面条件，降低红柳煤矿1121、1122工作面采煤机支承平滑靴高度40mm，降低枣泉煤矿11201工作面采煤机支
承平滑靴高度20mm，并校核支架端面距和采煤机铲板间距。

3.6使用单位必须加强采煤工作面管理,强化设备检查、维修保养, 保持采煤工作面的平直,班班检查刮板运输机齿轨肖无脱落、无断轨,消除设备隐患。

3.7使用单位必须严格落实设备包机制度,强化设备维护与操作者责任心,防止欠维修、误操作。

4、结束语
通过现场观察分析和采煤机行走箱设计研究,解决了因采煤机齿轨轮与刮板运输机齿轨啮合问题而造成的行走箱故障,对降低采煤机故障率,提高设备利用率,提升采煤工作面单产能力具有重要作用,必将为提高煤矿机械化水平,提高煤矿经济效益产生重要意义。