采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)檢修時(shí)常見(jiàn)故障分析

張 斌

（山西陽(yáng)煤寺家莊煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 陽(yáng)泉 045000）

煤礦開(kāi)采的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境一般比較惡劣，一旦采煤機(jī)在工作過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，將很難做到及時(shí)維修，而且由于生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)性較大，基本上是牽一發(fā)而動(dòng)全身，不管是哪個(gè)部分出現(xiàn)故障，都將導(dǎo)致煤炭的整個(gè)生產(chǎn)鏈?zhǔn)軗p。因此，需要針對(duì)采煤機(jī)工作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題尋找針對(duì)性的解決辦法，以提高采煤機(jī)的使用率，保證采煤機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1 采煤機(jī)電動(dòng)組分析

隨著煤礦規(guī)模的不斷擴(kuò)大，促使采煤機(jī)的容量也在不斷加大，原有的160 kW的電動(dòng)機(jī)已經(jīng)被淘汰，現(xiàn)在采煤機(jī)使用的是400 kW的電動(dòng)機(jī)。采煤機(jī)配置了更加高能的電動(dòng)機(jī)，增強(qiáng)了電氣強(qiáng)度，有助于推動(dòng)各個(gè)結(jié)構(gòu)間的相互配合，并能夠形成統(tǒng)一整體。由于采煤機(jī)設(shè)備的特殊性，其通過(guò)電動(dòng)機(jī)和其他設(shè)備進(jìn)行連接，電動(dòng)機(jī)通電后進(jìn)行工作，且采煤機(jī)的工作過(guò)程具有連續(xù)性，所以需要工作人員對(duì)采煤機(jī)的各個(gè)結(jié)構(gòu)部位提前熟悉，以便在故障出現(xiàn)時(shí)能夠及時(shí)采取解決措施。

2 煤礦采煤機(jī)系統(tǒng)組成

2.1 煤礦采煤機(jī)的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)

煤礦采煤機(jī)電動(dòng)系統(tǒng)主要包括電氣控制系統(tǒng)和電動(dòng)機(jī)兩個(gè)部分。電動(dòng)機(jī)主要通過(guò)兩端的出軸裝置為采煤機(jī)提供動(dòng)力，一般為防爆型鼠籠結(jié)構(gòu)，而電氣控制系統(tǒng)則是通過(guò)控制采煤機(jī)來(lái)確保電氣設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。

2.2 煤礦采煤機(jī)的牽引系統(tǒng)

采煤機(jī)的牽引系統(tǒng)主要在采煤機(jī)中進(jìn)行往復(fù)式運(yùn)動(dòng)，能夠保障割煤系統(tǒng)和裝煤系統(tǒng)的持續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。牽引系統(tǒng)由牽引結(jié)構(gòu)和減速器組成。減速器的作用是控制采煤機(jī)的轉(zhuǎn)速，牽引結(jié)構(gòu)則是為采煤機(jī)提供運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力。

3 采煤機(jī)電機(jī)檢修時(shí)的常見(jiàn)問(wèn)題

3.1 定子線圈絕緣強(qiáng)度降低

電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，由于持續(xù)不間斷的運(yùn)轉(zhuǎn)，定子繞組在長(zhǎng)時(shí)期的高溫運(yùn)作下，會(huì)導(dǎo)致繞組老化。另外，采煤機(jī)在開(kāi)采過(guò)程中受環(huán)境影響，很容易粘上其他物質(zhì)，損害設(shè)備當(dāng)中的絕緣體性能，絕緣層的受損將會(huì)導(dǎo)致電阻無(wú)法正常發(fā)揮功效，進(jìn)而損壞絕緣物質(zhì)。此外，絕緣物質(zhì)還有可能受溫度異常等因素影響降低其絕緣功效。

3.2 鼠籠轉(zhuǎn)子損壞

由于受電磁力、熱應(yīng)力等多種因素影響，轉(zhuǎn)子運(yùn)行過(guò)程中速度會(huì)發(fā)生變化，從而使得槽口形狀發(fā)生改變。轉(zhuǎn)子運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)引起熱膨脹效應(yīng)。另外，受離心力的影響，鼠籠轉(zhuǎn)子很有可能受到損害。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，如果籠條出現(xiàn)損壞，將會(huì)直接受到電磁力的沖擊而直接壞掉。通過(guò)觀察轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程發(fā)現(xiàn)，問(wèn)題點(diǎn)一般都發(fā)生在籠條附近，或者在籠條和轉(zhuǎn)子相接的焊接點(diǎn)處。如果籠條發(fā)生問(wèn)題且內(nèi)部處于不穩(wěn)定狀態(tài)，就可判定故障原因是熔斷。此外，零部件設(shè)計(jì)不合理，同樣也會(huì)造成鼠籠轉(zhuǎn)子無(wú)法正常工作。因此，對(duì)于采煤機(jī)來(lái)講，無(wú)論材料本身還是設(shè)備結(jié)構(gòu)的不合理，都將不利于鼠籠轉(zhuǎn)子的正常運(yùn)行。

3.3 轉(zhuǎn)子軸串動(dòng)

在機(jī)械應(yīng)力和電磁力的作用下，轉(zhuǎn)子軸能夠產(chǎn)生串動(dòng)量。但太大的串動(dòng)量會(huì)使螺栓變形，從而引發(fā)電動(dòng)機(jī)故障。正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)一般都是將圓柱和球狀軸進(jìn)行結(jié)合，從而保證軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的受力相當(dāng)，且兩個(gè)軸承之間會(huì)用隔擋圈將其分開(kāi)。轉(zhuǎn)子軸的尺寸等于軸承的實(shí)際寬度加上隔檔圈的具體厚度。在轉(zhuǎn)子軸運(yùn)轉(zhuǎn)期間，由于多作用力影響，使得隔擋圈磨損嚴(yán)重，從而導(dǎo)致軸承不穩(wěn)定。在空載運(yùn)行過(guò)程中，轉(zhuǎn)子軸會(huì)在啟動(dòng)瞬間受到作用力的沖擊，形成串動(dòng)量。

3.4 振動(dòng)和噪聲

采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)在正常工作期間勢(shì)必會(huì)發(fā)出聲響。但若發(fā)現(xiàn)聲響為異常噪聲，就代表設(shè)備出現(xiàn)故障。導(dǎo)致異常噪聲出現(xiàn)的原因共分為兩種類(lèi)型，一種為機(jī)械噪聲，另一種為電磁噪聲。機(jī)械噪聲對(duì)電動(dòng)機(jī)工作影響較大，急需解決。電機(jī)噪聲主要由電機(jī)在正常工作過(guò)程中的不停振動(dòng)而產(chǎn)生，而軸承噪聲則是由它本身質(zhì)量同標(biāo)準(zhǔn)要求存在一定的差距而產(chǎn)生。因此，工作人員需篩選質(zhì)量合格而且尺寸符合相關(guān)規(guī)定的軸承，且需要注意軸承空隙、間隔是否適中，若太大，會(huì)對(duì)軸承自身造成不利。此外，間隙需要符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，否則會(huì)導(dǎo)致軸承脫軌、溫度升高，進(jìn)而出現(xiàn)異常聲響。

4 減少采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)故障的有效手段

4.1 提高定子線圈絕緣強(qiáng)度

定子線圈的制作工藝十分繁瑣，且內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在運(yùn)行過(guò)程中易受到外界因素的影響而損壞。受電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的影響，線圈會(huì)脫離原來(lái)的位置，再加上電動(dòng)機(jī)頂部沒(méi)有較大的焊接面積，會(huì)發(fā)生開(kāi)焊現(xiàn)象。因此，為了確保電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，工作人員需要根據(jù)具體情況采取針對(duì)性措施。在穿線工作進(jìn)行前，需要采取必要手段對(duì)鐵芯進(jìn)行處理，且需用特質(zhì)材料才可提高電動(dòng)機(jī)的絕緣性。隨后，要使用胎具將線圈頂部彎曲處固牢，再用薄膜將其包裹嚴(yán)實(shí)，包裹時(shí)，先用絕緣紙將線圈全方位包裹起來(lái)，再使用玻璃絲布將其扎牢固定。當(dāng)對(duì)線圈頂部開(kāi)展焊接工作時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)線圈長(zhǎng)度＞15 mm，就需要使用銀焊條開(kāi)展焊接工作，并且用土壤將其覆蓋以避免自燃。在對(duì)線圈進(jìn)行焊接時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇性能尺寸等皆符合要求的設(shè)備進(jìn)行施工作業(yè)，此外，還需要將線圈浸潤(rùn)，等這些工作完成之后，再給線圈抹上橡膠。

4.2 優(yōu)化鼠籠轉(zhuǎn)子的運(yùn)行

在設(shè)計(jì)鼠籠轉(zhuǎn)子時(shí)，應(yīng)充分考慮其受力情況和工藝技術(shù)，確保鼠籠轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)能夠符合標(biāo)準(zhǔn)要求。在進(jìn)行籠條選擇時(shí)，不但需要確保滿足電磁設(shè)計(jì)的基本要求，還需要通過(guò)多方面的測(cè)試來(lái)檢驗(yàn)籠條是否能夠焊接。如果發(fā)現(xiàn)籠條不能夠滿足鼠籠轉(zhuǎn)子的需要時(shí)，就需要及時(shí)更換。在開(kāi)展焊接作業(yè)的過(guò)程中，需要立足于現(xiàn)實(shí)來(lái)選用最佳的焊接方式，并且要對(duì)操作過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行把控，尤其需要加強(qiáng)對(duì)焊縫的關(guān)注。

4.3 提高機(jī)座止口質(zhì)量

機(jī)座止口出現(xiàn)變形的主要原因是負(fù)荷過(guò)大，且很有可能受拉力影響。在轉(zhuǎn)矩保持不變時(shí)，由于受多方面因素干擾，在運(yùn)轉(zhuǎn)期間會(huì)出現(xiàn)程度不一的作用力。如果作用力的方向是朝下的，就會(huì)出現(xiàn)橢圓形機(jī)座止口，從而降低設(shè)備質(zhì)量，導(dǎo)致尺寸和實(shí)際情況不符，這種情況下，就只能重新加工制作，以保證其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.4 優(yōu)化轉(zhuǎn)子軸軸向運(yùn)行

對(duì)軸承尺寸定期檢查，如果發(fā)現(xiàn)尺寸不合適應(yīng)當(dāng)立即更換，避免由于尺寸不合而造成串動(dòng)量超出預(yù)期數(shù)值的情況。一般來(lái)說(shuō)，軸承尺寸大小等于隔檔圈厚度加上兩軸寬度之和。定期查看定子鐵芯所在的位置，從而確保電動(dòng)機(jī)安裝符合要求，盡量利用空心軸，并且用水對(duì)其進(jìn)行冷卻。花鍵矩形在轉(zhuǎn)子當(dāng)中比較多見(jiàn)，這是由于其接觸面積較大，能夠承載更大的負(fù)荷，從而降低軸子的磨損程度。此外，需要采取有效措施來(lái)提高施工技術(shù)，并選擇合適的材料以加大花鍵強(qiáng)度，進(jìn)而保證轉(zhuǎn)子軸的質(zhì)量。

4.5 減少振動(dòng)和噪聲

選擇口碑好、質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)定的軸承，以保障它能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)實(shí)際情況選擇符合尺寸大小合適的軸承。此外，為了消除噪聲，需及時(shí)更換轉(zhuǎn)子籠條。

5 檢修采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)時(shí)需要注意的問(wèn)題

在對(duì)電動(dòng)機(jī)開(kāi)展檢修工作前，需要檢查一下電動(dòng)機(jī)的外殼是否有電。開(kāi)展維修管理工作時(shí)，需要將其斷電。維修人員在開(kāi)展維修工作的全過(guò)程需要穿戴工作服，并且需根據(jù)規(guī)定，正確使用各種維修工具。電動(dòng)機(jī)不能夠用帆布進(jìn)行遮蓋，在維修過(guò)程中，應(yīng)用金屬罩遮蓋電動(dòng)機(jī)。不要任意篡改電動(dòng)機(jī)的熔斷器原本設(shè)置的數(shù)值，也不可以將設(shè)備當(dāng)中的熔絲替換成鐵絲。使用體積適中的金屬器具來(lái)檢查定子，不宜過(guò)小。另外，如果在開(kāi)展維修工作期間，設(shè)備高度超出一定范圍，需要采取相應(yīng)的防范手段。在使用工具拆卸軸承的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)避免軸承孔受到損傷。在對(duì)電動(dòng)機(jī)開(kāi)展高壓試驗(yàn)時(shí)，工作人員人數(shù)應(yīng)保證在兩個(gè)人以上，且需要安排專(zhuān)業(yè)人員做好安全管理工作，以確保高壓試驗(yàn)順利完成。

6 結(jié)語(yǔ)

采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中存在多種問(wèn)題，需要維修人員根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的維修手段予以解決，從而保證采煤作業(yè)能夠順利進(jìn)行。對(duì)采煤機(jī)電機(jī)檢修的一些列問(wèn)題及解決措施進(jìn)行分析，將有助于優(yōu)化采煤機(jī)的功效，提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，為人們的生產(chǎn)生活提供必需的能源支持，促使社會(huì)進(jìn)入新的發(fā)展階段。