淺談采煤機行走輪故障分析及改進

崔中文

摘 要:采煤機行走輪是采煤機運行的關鍵部分,故障問題不可小視。要根據不斷變化的實際情況對采煤機行走輪所出現的故障問題及時的進行分析并改進,保證采煤機行走輪質量合格,使采煤機安全、高效的運行施工。本文就采煤機行走輪的故障分析以及改進措施進行探討。

關鍵詞:采煤機行走輪 故障

中圖分類號:TD421 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(c)-0068-01

采煤機的工作工況復雜、環境惡劣、危險性高,對于采煤機的質量要求必須十分嚴格。而行走輪是采煤機的關鍵部件,既與運輸機的銷排嚙合使采煤機行走又起到對采煤機的支撐作用。因此,采煤機行走輪對于采煤機起到關鍵作用,要確保采煤機的安全以及高效運行,必須要求采煤機行走輪沒有故障問題,嚴把質量關。也要根據不斷發展變化的社會經濟和科學技術,以及結合實際采煤環境對采煤機行走輪進行不斷地研究改進。

1 采煤機行走輪的現狀及問題

1.1 采煤機行走輪的現狀

采煤機行走輪是采煤機行走部的重要組成部分,在采煤過程中要求采煤機有足夠的強度,能夠承受采煤時所要面對的強大的沖擊載荷。制造行走輪的材料需要具有較好的沖擊韌性和足夠高的耐磨性。在不斷地運用過程中,采煤機行走輪也不斷地出現一些故障問題,在解決問題的過程中又在不斷的研究創造出更加先進、科學、安全高效的采煤機行走輪。隨著社會的發展和科學技術的進步,采煤機行走輪正在不斷地更新改進發展中。

1.2 采煤機行走輪存在的問題

由于采煤機行走輪是在礦井下工作,受到使用環境的限制,要求采煤機行走輪的體積一定要盡量的小而且要耐磨性好。采煤機行走輪工作環境的原因,工作情況并不是特別的理想。異常磨損和非正常斷齒等各種非正常破壞和失效的問題會經常出現,導致嚴重制約煤礦開采的效率,使煤礦無法達到安全生產和高效連續性生產。

2 采煤機行走輪的故障問題

2.1 采煤機行走輪的斷齒

采煤機行走輪在工作時當遇到較大的沖擊載荷或者是其他原因造成的行走輪輪齒上所受的力超過材料的承受強度時,就會引起采煤機行走輪的輪齒斷裂。采煤機的導向滑靴也會磨損,導向滑靴受到很大的側向力和垂直方向的拉力,嚴重時會使導向滑靴導鉤撕裂,一旦導向滑靴損壞,而采煤機仍繼續工作時,就會出現行走輪斷裂現象。采煤機行走輪的芯部若是硬度過高,會增加材料的脆性,從而導致行走輪輪齒非正常斷裂。采煤機行走輪的斷齒問題會導致到行走輪的無法正常運行,嚴重影響到采煤機的正常操作。

2.2 導向滑靴磨損及損壞

導向滑靴是指采煤機靠近采空區側與安裝在輸送機上齒軌或齒條上內部有行走齒輪沿齒軌行走導向行走的滑靴。導向滑靴是行走輪和銷排正確嚙合的導向裝置,且支承采煤機的大部分重量,有異物進入導向滑靴與銷軌之間會引起導向滑靴的耐磨層嚴重磨損。在采煤機行走輪進行工作的時候,使用一段時間后導向滑靴上下、左右耐磨層都會磨損,特別是上、下兩面磨損尤為嚴重。導向滑靴對采煤機行走裝置的正常工作起著非常重大的作用,必須嚴格限制導向滑靴導向孔上、下耐磨層的磨損量,以保證采煤機行走裝置的正常工作,避免導向滑靴的磨損以及損壞嚴重影響到采煤機的工作效率。

3 采煤機行走輪的改進措施

3.1 預防采煤機行走輪的斷齒

在應對采煤機行走輪的斷齒問題方面,首先是及時對采煤機行走輪進行質量的優化,例如采取加強齒根強度、更換齒輪材料以及齒頂圓削頂等措施。其次,采煤機行走輪的設計要保證導向滑靴垂直、水平方向上的間隙,對行走輪進行很好地保護。對于導向滑靴要使用中應定時檢測磨損量,要及時更換磨損量超過允許范圍的導向滑靴。再次是鑄造的和鍛造的輸送機銷排都要保證足夠的加工制造精度,井下安裝后應對浮動銷排竄動量進行檢驗,確保運輸機浮動銷排的水平竄動量。

3.2 選擇強度高、耐磨性強的材料

選用一種可實現自潤滑的軸承代原鋼套或銅套。采用以低碳冷軋鋼板、不銹鋼板或青銅板為基體,以燒結含有固體潤滑劑的合金為摩擦表面的特殊軸承。合金材料與基體可靠地結臺在一起,具有很高的承載能力和很好的耐磨性能,摩擦副要有良好的密封,避免異物侵入。同時還有著突出的自潤滑特性和減磨性,可以應用在潤滑條件不好、低速重載及環境溫度變化范圍大和具有腐蝕性介質的條件下。

3.3 采用先進高科材料改進采煤機行走輪

隨著采煤機生產率的不斷提高,綜合機械化采煤設備朝著大功率、高牽引力方向發展。對采煤機牽引機構的性能,諸如結構、強度運行平穩性等要求越來越高。目前采煤機禁止采用牽引采用一拖二的方式,因其容易導致采煤機兩個牽引輪載荷分配不均衡的現象,進而導致單個行走輪出現瞬間載荷量過大。所以采煤機的牽引方式應該采用一拖一,增加電氣過載保護,設定合理的參數,采用基于參變量變分原理的有限元參數二次規劃法,改善不均衡的載荷分布現象,杜絕單牽引工況的發生。

4 結語

采煤機上與銷排或埋鏈嚙合的齒輪是采煤機行走輪。在采煤機運作的過程中,驅動輪帶動行走輪轉動,行走輪與固定在刮板機上的銷排嚙合,從而牽引采煤機行走。隨著煤礦開采產業的不斷發展,采煤機的大量應用,對于采煤機的機械工作水平要求越來越高,采煤機行走輪的制造材料多數采SiMoMn類合金。在采煤機的大量施工運作過程中,采煤機行走輪會出現一些問題,導致輪齒磨損,輪齒斷裂,與銷排不能正常嚙合等失效現象,使得采煤機行走輪無法正常工作。

采煤機行走輪經常出現非正常斷齒和異常磨損等問題嚴重制約了煤礦開采的效率和連續性,降低了采煤機的工作效率,影響到煤礦開采的正常進行。因此,要在采煤機行走輪原有功效的基礎上,結合當前采煤環境的具體實際情況、采煤機行走輪的具體問題,不斷找出問題原因所在,進行研究、改進、創新,研發創造更加安全、高效科技的采煤機行走輪設備,以便于更好的運用于采煤工作,使煤礦產業更加的發展前進。

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