井下運煤車原理及其故障分析

李曉南

（晉城煤業集團，山西 晉城 048006）

引言

為解決綜采銜接問題，晉城煤業集團（以下簡稱晉煤）引進了國外先進的連續采煤設備。井下運煤車來往于連續采煤機和破碎機之間，將連采機采下的煤裝到井下運煤車刮板上，再將煤運輸到破碎機處卸出。它主要由動力傳動系統、轉向系統、制動系統、輸送機、電纜滾筒裝置和液壓系統等組成。

1 行走動力傳動系統原理及故障分析

井下運煤車的行走系統為4輪提供動力，控制系統提供了平穩的無級變速，可減少對電動和機械系統的沖擊力。同時還可提供兩側行走輪的差速功能，保證兩側輪胎的差速動作，防止在路況不好的地方打滑。井下運煤車的動力傳動系統由驅動電機、減速器、短驅動軸、長驅動軸、萬向節、輪邊行星齒輪減速器等組成。行走電機、行走減速器、濕式制動閘通過螺栓固定在一起，通過齒輪與電機的輸出軸相聯。需要從運煤車上拆下行走電機時，應該將行走電機、行走減速器和濕式制動閘組件一起拆下，再將電機和減速器拆開。具體操作時要注意先拆下輪胎和輪圈、與濕式制動閘相連的液壓油管、給行走電機供電的電纜，然后用支撐塊支撐住行走電機，最后從電機頂部的安裝座上拆下開口銷和定位銷，就把電機拆下了。動力傳動路線是由電機帶減速器，再通過萬向節帶動輪邊行星齒輪減速器，最后驅動車輪。減速器中萬向節的作用是當車輪和內齒圈繞銷子擺動時，仍能將大錐齒輪傳來的動力傳遞給中心輪。在使用過程中，操作人員發現運煤車在井下正常行駛時，左側輪旋轉。通過聽聲音，有一個行走減速裝置有異響，初步判斷是行走輪減速器故障。技術人員將該減速器運上地面并檢查發現，軸承滾珠掉入星形減速裝置內，打壞了星形齒輪。

2 制動系統原理及使用時需注意的事項

制動系統是井下運煤車必不可少的安全裝置。它主要分為工作制動和緊急制動，通過濕式制動閘實現井下運煤車的減速、緊急制動和坡道上停車。濕式制動閘主要由殼體、摩擦片、缸體、活塞等組成。當井下運煤車需要緊急制動時，司機按下緊急制動桿，通過液壓回路將制動力傳遞至濕式制動閘。制動閘上緊急釋放孔回油，在彈簧的作用下使動摩擦片接近靜摩擦片，從而緊急制動。

當井下運煤車在運行中需要減速時，司機腳踩工作制動，給工作制動油管中注入高壓油，活塞左移，動靜摩擦片接觸產生制動力矩，油壓越高，制動力矩越大。

在使用過程中，我們發現當井下巷道不平或坡度大時，容易磨損濕式制動閘。在濕式制動閘中裝有磨損指示器，它的作用是司機在不拆開制動閘的情況下，檢查出制動閘的磨損程度。指示銷在彈簧的作用下壓向推板，指示銷的右端伸出制動閘外殼。通常情況下，可看出指示銷伸出。隨著制動閘的磨損，指示銷縮回。當指示銷左端與制動閘外殼相平時，就應該更換制動閘，以免發生事故。在更換濕式制動閘后，要注意及時將濕式制動閘上的緊急制動和工作制動液壓回路中因拆管而進入的空氣通過放氣口放掉。否則，空氣進入封閉油路中，會影響井下運煤車的緊急制動和工作制動。在使用過程中，我們還發現，當隊里更換一名新司機，不到兩個月，就需要更換制動閘。新司機在最初不太熟練的情況下，要經常使用工作制動，有時在有坡度的地方，一只腳踩行走腳踏板讓車行走，另一只腳踩工作制動來限制行走速度，這樣就會加劇濕式制動閘的磨損，同時會對電機造成傷害。

3 轉向系統原理及故障分析

由于井下巷道窄，轉彎半徑小，而井下運煤車在實際使用過程中經常需要改變運行方向，因此該車采用四輪轉向，以獲得較小的轉彎半徑。它最小外轉彎半徑為7 036 mm，最小內轉彎半徑為2 743 mm。轉向系統主要由轉向油缸、轉向臂和拉桿等組成。轉向油缸的活塞桿縮回時，轉向臂逆時針方向擺動，拉桿向左移動，使前車輪逆時針擺動，同時通過橫拉桿，下轉向臂使另一側前車輪也逆時針轉動；另一轉向油缸的活塞桿伸出，拉桿向左移動，使后車輪順時針轉動，同時通過下轉向臂、橫拉桿使另一側后車輪也順時針轉動。在使用時要注意經常檢查各轉向部件，每個轉向部件的損壞或故障都會引起局部或整個轉向失靈。在使用中轉向系統的故障集中在轉向油缸和轉向頭兩處。運煤車是通過兩根轉向油缸實現轉向的。兩根油缸油路并聯在一起，當一根竄液時，這兩個油缸就都不能正常工作。油缸竄液的原因主要是由于油缸的推移桿從缸體內脫落而造成。后拆檢分析后，發現有的油缸是直接通過螺扣扭在活塞上，檢修時增加鎖緊螺母和止動墊片后未發生類似問題。

4 輸送機原理及故障分析

輸送機原理與井下常用的刮板機原理相似，但在結構上不盡相同。它主要由機身、刮板鏈、驅動裝置、緊鏈裝置等組成。在裝煤時，運輸機的刮板鏈將煤移動以裝滿車箱。需要卸載時，啟動電機，經蝸輪蝸桿減速器使驅動軸上鏈輪轉動，帶動刮板鏈運動，將裝在輸送機機身上的煤運往卸載端，卸到給料破碎機的料斗內。在使用過程中，井下匯報運輸機不轉，下井檢查發現電機轉動有異響，打開運輸機減速器的上端蓋，可以看到蝸桿與蝸輪正常旋轉，但運輸機鏈輪不轉。可斷定減速器有故障。進一步在鏈輪處觀察減速器的輸出軸，可看到輸出軸的軸套旋轉，可判斷輸出花鍵斷。

5 液壓系統組成及故障分析

該運煤車的液壓系統由液壓泵、液壓馬達、制動閘、轉向油缸、運輸機調高油缸等部分組成。在使用過程中發現液壓泵的輸入軸斷裂，排查后發現，是由泵與電機的聯結器中的緩沖墊破損引發。液壓泵在啟動后由于缺少緩沖，導致對泵的輸入軸長期沖擊，使液壓泵的輸入軸斷裂。因此建議維修人員每周要打開聯接器護蓋檢查一次緩沖墊，避免類似現象發生。

總之，在該運煤車使用過程中暴露出來的一些不足，我們要通過日常檢修，注意其易發生故障部位，為該設備在我國煤礦井下使用積累更多的經驗。