淺談采煤機搖臂故障的診斷分析與預防

霍春闖

摘要：為了降低采煤機的故障率，延長采煤機的使用壽命，促進煤礦開采的高產、高效，本文對采煤機常見的搖臂故障進行了研究，首先介紹了采煤機截割部搖臂的結構，其次分析了常見的采煤機搖臂故障，最后結合本人多年實際工作經驗提出了一些預防采煤機搖臂故障的措施，以期為我國煤礦開采高產、高效的實現貢獻自己的綿薄之力。

關鍵詞：采煤機；搖臂故障；診斷分析；預防

為減少PM2.5的排放，國家正在治理一些污染嚴重的企業(yè)，開始關停部分鋼廠，大量縮減燃煤熱電廠，煤炭市場出現疲軟的現狀，但由于在煤礦行業(yè)前幾年投入的資本尚未完全釋放，我國的煤炭產量不但沒有減少而且還有增加的勢頭。采煤機作為綜采機械化采煤作業(yè)中的主要設備，全礦生產任務的完成情況將將直接受到采煤機工作狀況的影響，就當前采煤機工作狀況而言，截割部搖臂機構故障特別是搖臂齒輪箱故障是整個采煤機故障的主要發(fā)生部位，因此對采煤機搖臂結構進行分析，解決采煤機的常見故障，顯得尤為重要。

1 搖臂的結構分析

現代電牽引采煤機主要有截割部分、牽引部分、電動機部分與輔助裝置四部分組成。在這四部分中截割部搖臂故障為最常見的采煤機故障，而搖臂故障中又以齒輪減速器的故障居多。下圖為MGTY400/9303.3D電牽引采煤機采煤機左搖臂典型結構圖。

MGTY400/9303.3D電牽引采煤機左搖臂結構圖

圖中10代表螺栓，11代表防松墊圈，12分配盤，13雙行星減速器，14、15惰輪軸，16傳動軸，17變速齒輪，18密封座，19截止蓋。

2 采煤常見的搖臂故障分析

經本人多年實際工作經驗發(fā)現，常見的采煤機搖臂故障大致可以分為以下3類：

1）損壞采煤機搖臂內的齒輪、軸承等關鍵件。這些關鍵件的損壞主要可表現為磨損失效或損壞失效。直齒圓柱齒輪與行星齒輪故障是采煤機齒輪故障的主要分類，同時也可稱作是高速區(qū)故障與低速區(qū)故障。第一級直齒圓柱齒輪故障以及其軸承故障是主要的高速區(qū)故障，其故障比例大約占整個齒輪箱故障的42%左右，點蝕損傷齒輪齒面、嚴重磨損、過熱變形、損壞軸承是高速區(qū)故障的主要表現形式，出現這些故障的原因大致可分為不良潤滑、制造裝配不合理、工作環(huán)境惡劣等。第二級內外行星輪與其軸承故障是主要的低速區(qū)故障，其故障比例大約占整體故障的30%左右，第二級行星輪破裂、內齒圈損壞、軸承與行星架損壞為低速區(qū)故障的主要表現形式，潤滑問題，過載以及疲勞損壞為其出現故障的主要原因。

2）搖臂密封失效導致漏油現象的出現。封閉式飛濺潤滑為采煤機搖臂齒輪箱主要采用的潤滑方式，搖臂齒輪箱常見的故障之一就是漏油現象，之所以出現這種故障主要是由于工況的惡劣與密封的損壞。其中骨架油封、O型圈密封以及平面浮動油封是采煤機的主要密封形式。采煤機搖臂漏油故障看似不是很大問題，但齒輪箱要想正常工作，必須要有良好的潤滑做故障，所以一旦發(fā)現齒輪箱出現漏油現象，必須對漏油原因進行快速查找，并迅速采取相應策略進行解決，否則可能會引起嚴重的生產事故。

3 預防與減少采煤機搖臂故障的措施

3.1 提前勘探預報地質情況

地質巖土結構及其硬度的復雜多變，會直接影響到整個采煤機的運行工況，特別是對采煤機截割部搖臂齒輪箱的影響大。當采煤機連續(xù)在超負荷惡劣的環(huán)境中作業(yè)時，齒輪箱內的齒輪與軸承極易發(fā)生損壞，所以開采煤礦前，應把待開采層的地質勘探預報工作做好，在開采一些特殊地段時，保護措施必須提前做到位。如可通過減速、規(guī)避，合理安排休息等方式對采煤機進行保護。

3.2 規(guī)范化操作采煤機

煤礦井下雖然有噴霧裝置與照明裝置輔助生產，但由于井下工況條件復雜，作業(yè)環(huán)境及其惡劣，不利于采煤機的操作，若此時再加上采煤機操作的不規(guī)范，重大生產事故極易發(fā)生，所以采煤司機在上崗作業(yè)前崗前培訓工作必須做到位，應當在老師傅的指導下進行入井操作學習，讓“傳、幫、帶”的作用充分發(fā)揮出來，當自己獨立操作采煤機時，必須注意力集中，謹慎小心，嚴格按照操作規(guī)程進行作業(yè)。

3.3 傳感器實時監(jiān)控

井下采煤工作面作業(yè)環(huán)境通常都比較惡劣，很不便于采煤機的檢修作業(yè)，并且若開蓋檢修采煤機，一方面粉塵容易進入機體，另一方面二次裝配的精確性也難以得到保障，隨著采煤綜合機械化水平的逐步提高，無計劃性的停機，還會影響到其它設備的正常作業(yè)，降低煤礦開采的經濟性。為此，我們可以通過使用傳感器以及無線信息技術在遠程監(jiān)控采煤機的運行參數，如振動、溫度、水壓、油壓等等，通過與正常工作狀態(tài)的實時對比分析，嘗試采用不停機檢修的故障排查方式，來排除采煤機故障。

3.4 定期維修與檢修

定期維修與檢修主要指按照一定的時間約定定期對設備進行日檢、月檢與年檢，在檢修時要借助一些故障診斷法如鐵譜分析法、油液質量法、溫度檢測法等，來提高定期維修與檢修效果。要把日常檢修內容不斷細化，同時還要不斷提高設備檢修人員的職業(yè)技能，以便更全面、更有效的對設備進行檢修與維護，把設備的各種故障都消滅在萌芽中，此外作為一名現代化的礦井維修工，也要主動全面提高自身素質，不僅要具備在事故發(fā)生后能把故障的原因及位置準確找出來的能力，而且還應具備防范事故與未然的意識與能力。

4 結語

總之，隨著煤炭開采技術不斷朝著無人化與遠程化方向的發(fā)展，采煤機必須能夠實現長時間的穩(wěn)定運行，因此提前預防采煤機的各類故障，延長采煤機搖臂的使用壽命也顯得越來越重要，而要想使上述目標得以實現，就必須提前勘探預報地質情況、規(guī)范化操作采煤機、傳感器實時監(jiān)控采煤機以及定期維修與檢修采煤機，也只有這樣才能降低采煤機的故障率，最大限度的保障采煤機的運行時間，提高采煤機的生產效率的同時降低企業(yè)生產成本，進而促進企業(yè)經濟效益的全面提高。

參考文獻：

[1]吳俊俠.MG375型采煤機搖臂故障分析與解決途徑[J].煤礦開采，2008.