溫度傳感器在大功率采煤機搖臂故障診斷技術中的應用

康力峰

（山西省農業機械化科學研究院，山西 太原 030031）

隨著科學技術的飛速發展，煤炭作為我國最主要的能源，為滿足煤炭產量的迅猛增加，要求采煤機要高效并可靠的工作。但采煤機在實際工作過程中由于井下工作環境惡劣，導致采煤機經常出現一些大大小小的故障，采煤機集機械、電氣、液壓的整體系統。結構上有截割部、牽引部和外牽引。即使是一個小故障的排查也需要花費大量時間，如果小故障未能及時解決就有可能引發大故障，導致停機，嚴重影響了采煤機的工作效率和產出率。如何及時了解采煤機的工作狀態和快速排查故障成為一項很重要的問題。文章以搖臂為采煤機的典型部件，在大功率采煤機搖臂上增加溫度傳感器可以及時有效的起到故障預警和故障排查的作用。

1 溫度傳感器的工作原理

本文通過安裝在太重煤機有限公司生產的MG1000/2660-WD交流電牽引采煤機的搖臂上，及時采集了搖臂油溫的工作溫度，達到隨時監測采煤機的工作溫度及工作狀態，并有效地達到對設備故障預警和故障分析的功能。通過維修人員對采煤機的及時排查及維護，使得采煤機在最快的時間內回復正常工作。

圖1 溫度傳感器的工作原理圖

如圖1所述即使采煤機在惡劣的環境中工作，也可以通過安裝在搖臂上的溫度傳感器及時并準確的得到當時的工作溫度，了解采煤機的工作狀態，如果搖臂溫度是緩慢增加到工作臨界點時，說明采煤機搖臂在超負荷工作或即將出現故障，報警裝置第一時間發出故障預警，此時溫度傳感器為采煤機的正常工作達到預警作用，如果及時停車維護及加強冷卻的話可以節約故障診斷與維修的時間，從而提高了采煤機的工作效率。

如果搖臂溫度是突然升高導致故障的話，說明采煤機由于零部件損壞而出現故障，此時通過排除法找出故障產生的原因。

2 搖臂常見故障排查

搖臂在運轉過程中，最主要的故障是機械故障和液壓故障，并且這些故障都會直接導致搖臂溫度及油液溫度升高。根據《煤礦機電設備檢修質量標準》滾動軸承溫升不得超過75℃。如果軸承的溫升超過75℃即為超溫運轉，超溫運轉可能引起油封老化，齒輪軸承損壞，造成設備故障，甚至報廢，引起搖臂溫度過高有以下原因：

（1）采煤機搖臂軸承損壞。采煤機搖臂齒輪箱最易損壞的就是一軸軸承，由于它高速旋轉在加上軸承潤滑不好很容易造成損壞，其次軸承安裝間隙不合適也可以引起溫度升高，間隙太小，由于熱脹冷縮，容易產生摩擦，導致摩擦生熱。如果間隙太大，容易引起軸向竄動及沖擊軸蓋，此時故障的表現為溫度高并伴有異常響動。另外油脂中含有的金屬磨粒超過規定值也會使軸承加速磨損。

（2）采煤機搖臂漏油。搖臂是一種封閉式減速器，內部采用齒輪油潤滑，因而發生漏油也是搖臂常見故障之一，不僅污染環境，還影響正常生產，甚至造成安全隱患。搖臂采用浮動油封、O型圈等多種形式的密封件密封。搖臂在工作過程中由于O型圈老化變形便失去彈性更起不到支承作用。這些都將會引起搖臂的漏油現象，更為嚴重的是安裝在搖臂殼體上的透氣塞處漏油，嚴重時甚至往外“冒油”。這將直接導致潤滑油量減少，潤滑油減少便不能有效帶走熱量，引起搖臂溫度升高。

3 結語

采煤機在沒有安裝溫度傳感器時，溫度只能靠人為的感官去判斷，并且還不能及時發現搖臂油溫的異常，直到采煤機出現大故障導致停機停產才開始檢修，嚴重時需要更換搖臂，即浪費了時間又影響生產。在采煤機搖臂安裝了傳感器后搖臂的溫度能準確并及時地發現油溫的變化規律，從而快速簡便的診斷搖臂的故障，及時進行維修和更換小部件。從而有效避免了搖臂大事故的出現，提高采煤機的使用效率和煤礦的生產效率。由于此方法使用簡單方便，所以受到用戶的一致好評。

目前，溫度傳感器已在采煤機中得到廣泛的應用，在現有的煤礦機械使用上，將會增加更多的先進技術及設備，使得綜采面達到智能化的生產水平。

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[2] 楊麗晶，楊業，恬靜宜.大型復雜裝備智能化故障診斷方法[J].煤礦機械，2012，33（1）.