采煤機搖臂齒輪箱故障診斷技術

李玉波　楊偉

摘 要：隨著經濟的發展和社會的進步，我國工業建設的各個方面都取得了不錯的成績，為未來的發展做好了鋪墊。采煤業作為經濟發展的重要部分，在工業中占據了重要地位，對能源的供應和各行業的建設做出了很大的貢獻。在工業未來的發展中也需要高效的采煤技術和采煤工具為支撐，促進經濟快速發展，而采煤機的出現迎合了發展趨勢并滿足了發展需求。但是作為采煤機可靠性薄弱環節的搖臂齒輪箱頻繁發生故障，嚴重阻礙了采煤工作的發展和創新，所以針對現狀進行有關分析是必要的。本文通過分析采煤機搖臂齒輪箱故障的現狀，結合已有研究和實際案例，對采煤機搖臂齒輪箱故障診斷技術的應用分析進行闡述。

關鍵詞：采煤機；齒輪箱；故障診斷；現狀；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.067

由于采煤機搖臂齒輪箱故障在采煤故障中占有很大的比例，已經嚴重影響了采煤工作的效率和質量，所以對采煤機搖臂齒輪箱故障的現狀和相關技術進行分析是刻不容緩的。首先根據現階段國內外已有的研究進行了解和分析，熟悉采煤機搖臂齒輪箱安裝和工作的原理，研究采煤機搖臂齒輪箱故障的結構，原因及特征，針對事故和環境進行有關技術的改進，為采煤工作未來的發展提供合理的依據，使得采煤行業朝著健康高效的方向發展，注重經濟發展的節能減排和綠色環保。

1 采煤機搖臂齒輪箱故障研究的現狀

我國的煤炭儲存量充足，但是少油貧氣，所以現階段的能源消費還是以煤炭為主。一方面，煤炭開采工作環境惡劣，人員素質偏低，專業技術缺乏，管理水平落后，使得采煤行業的工作效率和質量不高；另一方面，我國有關采煤機搖臂齒輪箱故障診斷技術的研究逐漸向更高水平發展，但是由于研究觀念落后和應用理論不足，使得采煤機搖臂齒輪箱故障的研究在實際操作中出現問題，不利于能源事業的發展。所以，筆者依據先進研究理論和實際試驗從兩個方面對采煤機搖臂齒輪箱故障進行研究，使得后續的技術分析能夠更加有理有據。

1.1 設備狀態監測與故障研究

設備狀態監測與故障研究是隨著科技的發展和時代進步產生的，涉及數學，物理，力學等許多領域的技術，在各行各業的發展中發揮著獨特的作用。而在采煤機搖臂齒輪箱故障診斷技術中就應用了這項技術，對其進行狀態監測和故障研究有很大的幫助。許多發達國家如美國，英國等都成立了相關機構研究故障和狀態監測，在航空運輸，鋼鐵等行業取得了成果。我國因為工業企業的需要，國家的引導和各高校研究的進行使得相關技術逐漸進入各行業，但是還沒有具體鮮明的應用觀念。

1.2 齒輪箱故障的研究

有關齒輪箱狀態監測和故障診斷的研究也在同步進行，可以根據監測診斷方法的區別進行分類。第一，根據磨屑顆粒性質的大小分析齒輪的情況和發展，依據的理論有摩擦磨損理論，油液理化分析和鐵譜技術分析等，在實際應用中有一定的效果；第二則是通過齒輪運行中的振動動態信號判斷其運行情況，因為其方便記錄和處理技術發展等原因在采煤工作中得到廣泛的應用。現階段國內外的研究機構和企業均把研究重點轉移到振動信號技術的發展中，力求通過相關技術的創新提高生產效率和質量。

2 采煤機搖臂齒輪箱故障診斷技術的應用分析

為了能夠進一步提高采煤機搖臂齒輪箱的使用技術，就需要針對出現的問題和故障進行研究，在對故障診斷技術和設備狀態監測有一個整體概念的基礎上，對其在實際應用中的狀況進行分析和調整，以求能更有效的解決故障問題。采煤機搖臂齒輪箱故障診斷技術的應用分析從其特征和原因兩個方面進行，既能找到問題的根本原因和產生根源，又能在現有技術水平上有所提高，創新新技術以適應經濟和社會發展趨勢。

2.1 采煤機搖臂齒輪箱故障的原因分析

搖臂齒輪箱的故障需要經過分類進行具體分析，例如高速區故障表現為齒輪齒面的點蝕，磨損，擦傷等，是在高速運轉中因為潤滑條件的惡化造成的，產生噪音和振動，嚴重情況需要全部替換齒輪和軸承。除此之外，低速區也會出現兩級行星輪系的故障，使得斷齒出現更大的事故。浮動密封故障中潤滑油變質，密封失效等都會使得齒輪的運行出現問題，造成損傷。通過分析采煤機搖臂齒輪箱故障的原因，能更好地解決故障問題。

2.2 采煤機搖臂齒輪箱故障的特征分析

采煤機搖臂齒輪箱故障研究中多以振動信號為主，通過振動信號頻譜特征分析研究采煤機搖臂齒輪箱故障的特征。舉例來說，當采煤機搖臂齒輪箱故障時，故障激勵源使得齒輪中信號沖擊能量增加，在頻譜圖中就能把故障頻譜特征突顯出來，從而可以用頻譜特征的方式表現采煤機搖臂齒輪箱故障的特征。由于齒輪本身故障的可能性非常大，所以在研究中可以通過分析正常狀態，齒輪磨損故障，齒形誤差，斷齒故障等包含各個故障的特征，經過對比把具體特征用頻譜表現出來。

3 總結

總而言之，采煤機搖臂齒輪箱故障診斷技術的分析和研究對現階段的采煤設備和相關機器的工作原理，結構特征和故障原因進行了了解，在建立一個完整的概念體系的同時有針對性的對相關問題和故障進行分析，并改進和調整了采煤工作的技術和應用。通過對有關設備進行監測和故障分析，結合工作環境惡劣和安裝技術落后等問題，對采煤機搖臂齒輪箱故障診斷技術的應用情況進行了解，對其結構，故障原因和特征進行分析，經過相關實驗得出了有益于采煤工作未來發展的依據和結論。采煤工作機搖臂齒輪箱故障診斷技術不僅為搖臂齒輪箱故障的解決和預防提出了有效的意見，還為能源行業的發展和創新提供了新思路，為我國經濟的健康發展指引了方向。

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