EBZ150A綜掘機機械液壓系統故障分析

朱建江

山西蘭花集團公司伯方煤礦，山西高平 048411

1 概述：EBZ150A綜掘機具有以下特點

1）截割部可伸縮，伸縮行程為550mm；

2）具有內、外噴霧裝置，內噴霧為后噴霧且具有漏水檢查設置，外噴霧為強化噴霧；

3）鏟板底部大傾角，整機地隙大，爬坡能力強；

4）中間運輸機平直結構，與鏟板搭接順暢，龍門高、運輸通暢；

5）本體、后支承箱體形式焊接結構，剛性好，可靠性高；

6）液壓系統采用恒功率、壓力切斷、負載敏感控制；

7）電氣系統采用主控器控制，具有液晶漢字動態顯示功能；

8）重心低，機器穩定性好；

9）適用于煤巖硬度≤6.5的煤巷、半煤巷以及軟巖的巷道、隧道掘進，能夠實現連續切割、裝載、運輸作業。定位截割斷面24m2最大截割硬度≤65MPa,縱向工作坡度≤±16°。

2 結構特征與工作原理

1）總體結構及工作原理：該掘進機由截割部、鏟板部、第一運輸機、本體部、行走部、后支承、液壓系統、水系統、潤滑系統、電氣系統構成；

2）截割部由截割頭、伸縮部、截割減速機、截割電機組成。截割頭為圓錐臺形，在其圓周螺旋分布41把截齒。截割頭通過花鍵套和2個M30的高強度螺栓與截割頭軸相聯，使主軸帶動截割頭旋轉；伸縮部位于截割頭和截割減速機中間，通過伸縮油缸使截割頭具有550mm的伸縮行程；截割減速機是兩級行星齒輪傳動，它和伸縮部用26個M24的高強度螺栓相聯；截割電機為雙速水冷電機 ，使截割頭獲得2種轉速，它與截割減速機通過定位銷和25個M24的高強度螺栓相聯；

3）鏟板部是由主鏟板、側鏟板、鏟板驅動裝置、從動輪裝置等組成。通過兩個液壓馬達帶動弧形三齒星輪，把截割下來的物料裝到第一運輸機內。鏟板寬度為2.9m，由主鏟板、側鏟板組成，用高強螺栓連接，鏟板在油缸作用下可向上抬起342mm，向下臥底356mm；鏟板驅動裝置是通過同一油路下的二個控制閥各自控制一個液壓馬達，對弧形三齒星輪進行驅動，并能夠獲得均衡的流量，確保星輪在平穩一致的條件下工作，提高工作效率，降低故障率；第一運輸機位于機體中部，是邊雙鏈刮板式運輸機。運輸機分前溜槽、后溜槽。前、后溜槽用高強度螺栓聯接，運輸機前端通過插口與鏟板和本體銷軸相連，后端通過高強度螺栓固定在本體上。采用二個液壓馬達直接驅動鏈輪，帶動刮板鏈組實現物料運輸。張緊裝置采用絲桿加彈簧緩沖的結構，對刮板鏈的松緊程度進行調整；

4）本體部位于機體的中部，是以厚鋼板為主村焊接而成。本體的右側裝有液壓系統的泵站，左側裝有操縱臺，前面上部裝有截割部，下面裝有鏟板部及第一運輸機。在其左、右側下部分別裝有行走部，后部裝有后支承部；

5）行走部主要由定量液壓馬達、減速機、履帶鏈、張緊輪組、張緊油缸、履帶架等幾部分組成。定量液壓馬達通過減速機及驅動輪帶動履帶實現行走。支重形式采用滑動摩擦式；

6）履帶張緊機構是由張緊輪組和張緊油缸組成，履帶的松緊程度是靠張緊油缸推動張緊輪組來調節的。張緊油缸為單作用形式，張緊輪伸出后靠卡板鎖定。張緊油缸、卡板均在履帶外測安裝，方便實用，并均配有蓋板以保證外形的美觀；

7）行走減速機用高強度螺栓與履帶架聯接。履帶架采用掛鉤及一個豎平鍵與本體相聯，用12個M30高強度螺栓緊固在本體的兩側；

8）制動原理：根據液壓原理圖可知，當行走馬達供油時，油液經過制動閥中的減壓閥，經減壓后，油液直接打開行走減速機中的機械制動器；當行走馬達停止供油時，制動關閉；

9）行走部驅動：掘進機工作時，行走馬達供油，油液直接打開減速機中的機械制動器使減速機工作，帶動驅動鏈輪運轉，驅動輪帶動驅動鏈向前行走；

10）后支承：后支承的作用是減少在截割時機體的振動，提高工作穩定性并防止機體橫向滑動。在后支承支架兩邊分別裝有升降支承器，利用油缸實現支承。后支承支架用M24的高強度螺栓通過鍵與本體相聯，后支承的后部與第二運輸機聯接。電控箱、泵站都固定在后支承支架上；

11）液壓系統：液壓系統是由油缸（包括：截割頭升降油缸、截割頭回轉油缸、鏟板油缸、后支承油缸、履帶張緊油缸）、馬達、（包括：行走、運輸、內噴霧馬達）、操縱臺、泵站以及相互聯接的油管等組成；

12）液壓系統的功能：行走馬達驅動、星輪馬達驅動、第一運輸機馬達驅動、截割頭的上、下、左、右、前、后移動、鏟板的升降、后支承器的升降、履帶的張緊、為錨桿機提供兩個動力接口、油泵、液壓馬達和油缸；

13）泵站是由75kW電機驅動，組合變量油泵，通過油管和閥組，將壓力油分別送到截割部、鏟板部、第一運輸機、行走部、后支承的各液壓馬達和油缸。本機共有11個油缸，截割頭升降油缸2個、鏟板升降油缸2個，截割回轉油缸2個，后支承器的升降油缸2個，以上油缸均設有安全型平衡閥，截割頭伸縮油缸1個，履帶張緊油缸2個；

14）操縱臺：操縱臺上裝有換向閥，壓力表，通過操作手柄完成各油缸及液壓馬達的動作，通過壓力表開關的不同位置可以分別檢測各回路油壓狀況；

15）油缸和馬達的過負荷保護：為防止油缸和馬達過負荷而造成的損壞，液壓系統有過載保護功能；

16）水系統：水系統分內、外噴霧水路。外來水經一級過濾后分為二路，第一路經進水直接通往噴水架，由霧狀噴嘴噴出，第二路經二級過濾、減壓、冷卻（冷卻液壓系統用油）再分為二路，一路經截割電機（冷卻電機）后噴出。另一分路經水泵加壓（3MPa）后，由截割頭內噴出，起到冷卻截齒及滅塵的作用。

3 故障分析與排除

1）為確保機器正常運轉，切實做好日常的保養和維護。設備的操作者應在操作該機前，學會并掌握該機的技術特性及操作方法等，能及時發現異常并排除故障。

2）掘進機常見故障

（1）截割頭不轉動：原因可能是截割電機過負荷、過熱繼電器動作、截割頭軸或減速機內部損壞；應及時減輕工作負荷；

（2）星輪轉動慢或不轉動：原因是油壓不夠、油馬達內部損壞；應及時調整泵閥壓力或更換配件；

（3）履帶不行走或行走不良：可能導致的原因是油壓不夠、油馬達內部損壞、履帶過緊、驅動軸損壞、行走減速機內部損壞或七聯閥內減壓閥有故障；應及時調整泵閥壓力，調整張緊程度或更換新配件；

（4）減速機有異常音響或溫升高：減速機內部損壞（齒輪或軸承）缺油；應及時拆開檢查并加油；

（5）油泵有異常音響：油箱的油量不足、吸油過濾器堵塞或油泵內部損壞；全面應檢查骨部或更換并清洗加油；

（6）換向閥桿不動作：閥桿磨傷、閥桿聯接件過緊或損壞；應檢修、調整或更換配件；

（7）油缸不動作、油壓不足：可能是密封損壞、換向閥、控制閥動作不良；應調整系統壓力、更換、檢修控制閥內部；

（8）內噴霧不出水或不成霧狀：噴嘴堵塞、供水量不足、減壓閥動作不良；應清理、調整水量或檢修閥；

（9）履帶跳鏈：履帶過松、驅動輪齒損壞、張緊裝置有故障；應檢查張緊裝置、調整張緊度或更換驅動輪。

4 減少故障措施

為了及時地消除事故隱患，使機器設備能充分發揮作用，盡早發現機器各部的異常現象，并采取相應的處理措施，避免故障頻發，掘進機應在每天工作前進行檢查。

[1]馬新民.礦山機械[M].北京：中國礦業大學出版社，2009，3.

[2]MT/T541.2-2007 懸臂式掘進機檢修規范第2部分.機械部分.