掘進機液壓和電氣系統故障分析與維護

文/李健

近年來，在煤礦生產行業中，隨著各類先進技術設備的不斷產生和應用，大大提升了采煤質量和效率，同時還更好地保障了采煤安全。在煤礦生產中，井巷掘進是一項重要的作業環節，井巷掘進水平直接影響著礦井的整體生產效率和安全。井巷掘進需要運用到掘進機，通過掘進機可以依照設計好的參數快速完成規定尺寸的井巷斷面作業。不過，由于在實際作業中，掘進機所處的作業條件較差，所以很容易發生一些設備故障，最常見的就是掘進機液壓和電氣系統故障。對此，必須要加強對掘進機的日常維護，盡量減少故障發生率。以下就聯系實踐工作經驗來淺要談談掘進機液壓和電氣系統故障分析與維護，僅供參考。

1 掘進機的工作原理及優勢

掘進機是煤礦生產過程中所需的一項重要設備，其主要由行走部分、工作部分、裝運部分及轉載部分這四大部分組成。根據不同的開鑿井巷結構，可以將掘進機劃分為兩種不同的類型，一種是護盾式掘進機，一種是開蔽式掘進機，在不同的工作中需選擇不同的類型。掘進機在行走部分的推動下向前移動，再在工作部分的推動下完成對煤、巖層的巖體破碎和開鑿作業，然后根據相關設計參數構成所需井巷，并經裝運部分進行裝運，經轉載部分進行破碎巖體的運輸，這樣即可為井下作業人員創造一個良好的活動空間和工作空間。與傳統的井巷開鑿方式相比，利用掘進機進行開鑿可以更好地保持結構穩定，并且整個工作流程非常方便、快捷、安全、可靠。

2 掘進機液壓系統故障分析

2.1 液壓系統溫度過高

由于掘進機的工作環境比較惡劣，所以液壓軸、液壓箱等很容易出現溫度過高的情況，而一旦液壓系統溫度過高，即可能會引起系統故障。掘進機主要是對含矸石的煤、巖層進行掘進，而矸石這類堅硬物質會使液壓系統的傳動力矩增加，從而導致液壓軸磨損并伴隨溫度升高。在掘進機的正常運行過程中，液壓軸和液壓油的溫度一般是保持恒定的，但是當轉軸或箱體的溫度超出極限時，即會引起液壓系統的運行故障，并使其中一些零件磨損老化。設備設計因素、操作方法因素、工作流程因素等均是導致液壓系統溫度過高的原因，但在現實中，由設備設計問題所引起的故障較少，大部分都是人為操作不規范所導致的。

2.2 液壓油中含有雜質

液壓系統是掘進機的主要動力驅動系統，它是在各緊密原件及零配件的相互配合下來實現運轉的，但由于各零配件之間的配合十分緊密、間隙較小，而掘進機的工作環境又比較惡劣，所以一些灰塵和雜質可能會伴隨液壓油而進入到液壓系統的內部，從而大大影響到液壓油的純度與效率；同時還可能會進入到零配件間的間隙當中，從而劃傷零配件表面，影響到零配件的性能。另外，若液壓油中的灰塵和雜質在油泵的油口過濾網上積聚，則還可能會導致油泵阻力增加，從而影響到設備的正常運行。

2.3 輔助元件故障

輔助元件的溢流閥狀態直接影響著掘進機的正常運轉，若溢流閥發生損壞，或是溢流閥的壓力不穩定，則都可能會引起部分功能操作失靈。

3 掘進機電氣系統故障分析

3.1 PLC輸出故障

PLC輸出故障是掘進機電氣系統中的一類常見故障，一旦PLC輸出發生故障而無信號，則會導致掘進機無法正常操控。引起PLC輸出故障的原因較多，但最常見的原因是由綜合保護器控制按鈕故障所導致的PLC輸出故障。總體上來說，PLC的性能是比較穩定的，在判斷PLC輸出故障之時，應當先檢查PLC的狀態顯示，然后再通過短接輸入端來進一步判斷其故障。

3.2 接觸器線圈與繼電器線圈導通故障

接觸器線圈回路導通故障也是掘進機電氣系統中的一類常見故障，引起這類故障的原因主要有以下幾點：

（1）若回路繼電器發生損毀，則可能會引起線圈導通故障；

（2）若接觸線圈發生損毀，則可能會引起線圈導通故障；

（3）若回路交流電源發生連接，則可能會引起線圈導通故障。判別線圈導通故障時可以利用萬用表來進行判別。

3.3 接觸器無法可靠吸合

掘進機電氣系統的接觸器位置是由電壓進行調節的，在高電壓下可以完成吸合動作，而在低電壓下可以維持吸合。接觸器無法可靠吸合的故障比較常見，其通常是由兩類原因所引起的：

（1）接觸器直接故障；

（2）電壓值過低。

一旦綜合保護器發生錯誤動作，則接觸器很可能會發生故障，此時必須及時處理、更換元件。而在低電壓下，一旦系統供電裝置的輸出功率超高一定限額，則會導致瞬間電壓下降及電流升高，從而使電壓不能再繼續維持接觸線圈吸合動作，電壓值過低的時間一旦過長，就必須要調節供電電纜電阻，或是減少線纜長度，或是更換電阻率較小的線纜。

4 掘進機的維護

4.1 日常維護

在煤礦生產過程中，若使用掘進機來對煤巖層進行掘進，則比其他掘進方法工作效率更高、更安全。但是，為了保障掘進機能夠正常運行，必須要加強對掘進機的維護。掘進機是一種非常復雜的設備，并且其面對的工作環境也較為惡劣，所以為了避免發生設備故障以影響到煤礦正常生產，應當要先做好對掘進機的日常維護工作。具體來說，在掘進機的日常維護中，應當要做到以下幾點：

（1）對掘進機的齒輪頭、齒座、減速機及伸縮處等進行每日例行檢查，發現問題及時修理，因為這些部分均是影響掘進機運行的關鍵部分。例如，要每日對截割頭的齒輪、齒座、螺絲、減速機、伸縮處、油量及溫度進行檢查，一旦發現掘進機的載割頭處有螺絲松弛或者齒輪損壞的情況，應及時進行修復或更換，這樣才能夠切實保證載割頭的正常工作。

（2）要每日對掘進機行走部分的狀態進行檢查，確定其履帶的松緊度及履帶板、齒輪、鏟裝板鏈接銷等情況，發現問題及時處理。

（3）要每日檢查刮板輸送機鏈條的松緊度是否合適，一旦發現其松緊度過松或者過緊，都要及時進行調節。第四，要每日例行檢查過濾器和噴嘴處是否存在雜物堵塞的情況，若有要及時清理干凈，以免影響到掘進機的正常運行。

4.2 使用過程中的維護

在掘進機的使用過程中，也應當要開展好設備維護工作，以保證設備運行的穩定性。具體來說，第一要注意檢查齒輪情況，及時更換損壞的齒輪；第二要注意檢查各零配件之間的配合間隙間及其潤滑狀態，若潤滑油不夠了要及時涂抹潤滑油；第三要注意檢查皮帶是否有跑偏現象，若有要及時糾正。

5 結語

綜上所述，引起掘進機液壓系統故障的原因主要是液壓系統溫度過高、液壓油中含有雜質及輔助元件故障，而引起掘進機電氣系統故障的原因則主要是PLC輸出故障、接觸器線圈與繼電器線圈導通故障及接觸器無法可靠吸合，無論對于哪種故障，都必須要通過加強設備維護來及時發現和解決。