井工礦雙滾筒采煤機常見故障原因分析與探討

劉亮亮

(山西潞安集團左權阜生煤業有限公司， 山西 長治市 032600)

0 引言

隨著井工礦生產逐漸機械化、連續化，雙滾筒采煤機在井工煤礦生產過程中被廣泛運用。雙滾筒采煤機已成為礦井綜采工作面最主要的破煤、采煤機械設備，其具有功率大(可達1000 kW)，采高范圍廣(0.65 m～4.5 m)、穩定性好、能自開缺口的優點，可以進行穿梭式采煤作業。其中，無鏈牽引的滾筒采煤機可在 35°～54°的大傾角條件下采煤作業。井工礦生產過程中，不同綜采工作面所處的地質環境各有不同，雙滾筒采煤機受施工環境、巷道地質條件及煤層硬度影響，在采煤生產過程中會伴隨著各種機械故障發生。滾筒采煤機發生故障后直接制約采煤生產進度，同時增加了機械維修成本，降低了綜采工作面回采效率，并對礦井高效穩定生產帶來影響。本文針對目前井工礦廣泛應用的MG500/1130-WD型雙滾筒采煤機故障原因進行分析探討，總結出該型號滾筒采煤機常見故障預防與維護措施，為使用該型號滾筒采煤機礦井提供技術指導，以減少采煤機械維修成本，促進井工煤礦高效生產。

1 雙滾筒采煤機的結構與工作原理

1.1 主要結構

MG500/1130-WD型雙滾筒采煤機主要由4大部分組成，分別為電動機、牽引部、截割部和附屬裝置，其各個部位主要作用如下。

（1）電動機。電動機作為采煤機電氣系統的重要組成部分，其主要作用是將電能轉換為機械能，為滾筒采煤機移動提供動力支持。

（2）牽引部。滾筒采煤機牽引部主要由傳動裝置和牽引機構組成，其主要發揮傳遞動力作用，增扭減速，牽引滾筒采煤機實現前后移動。液壓傳動的牽引部具備變換、調整方向和停機啟閉等功能，并可以實現無極調速，隨著采煤機負載變化動態地調節牽引力。

（3）截割部。雙滾筒采煤機的截割部位是實現對煤壁破煤、采煤的重要部位，其主要由截齒、滾筒、固定減速箱和搖臂箱組成。

（4）輔助裝置。滾筒采煤機的輔助部分主要包括調高調斜、噴淋抑塵、防滑固定和電纜支架等裝置。其中調高調斜裝置可實現滾筒采煤機適應煤層厚度，在煤壁高度范圍內上下調整滾筒方位，以強化滾筒適應煤層底板起伏不平的能力。雙滾筒采煤機組成結構見圖1。

1.2 工作原理

在雙滾筒采煤機連續采煤作業過程中，電動機是最直接的動力來源，其驅動截割部、牽引部傳動裝置運轉作業，截割部電動機牽引雙滾筒進行螺旋往復式轉動，并帶動截齒完成煤壁破煤作業；結合煤層底板賦存現狀，雙滾筒采煤機可利用調高和調斜油缸控制滾筒方向及傾斜角度，便于最大效率完成切煤作業，牽引部牽引采煤機持續進行移動切煤作業，確保生產連續性。

圖1 MG500/1130-WD型雙滾筒采煤機結構

2 雙滾筒采煤機常見故障及原因分析

綜采工作面生產過程中，雙滾筒采煤機常見的故障現象有液壓系統調高失靈、采煤機牽引無力、采煤機搖臂升降失效、采煤機變頻器故障等，各種故障的原因類型及原因分析如下。

2.1 液壓系統調高失靈

出現液壓系統調高失靈現象的主要原因是采煤機齒輪泵中高壓閥啟閉異常，齒輪泵中液壓油短缺或油池中液壓油量不足、吸油銅網過濾器堵塞以及密封圈損壞等。

在采煤機日常維護保養時，應加強齒輪泵部位的檢修維護，定期向油池內注入液壓油，確保油量符合設備運轉需求，當發現發現液壓系統密封圈損壞時必須立即更換；為避免吸油銅網過濾器堵塞，在注入油量時應注重檢查油品型號，確保其符合設備規定；要定期清洗更換吸油過濾器銅網，防止發生堵塞現象。

2.2 采煤機牽引無力

引發采煤機牽引無力現象的主要原因是油泵或供油管路發生漏油，包括供油管路接頭松動、密封不牢或主油泵(油馬達)漏油量大。當吸油過濾器堵塞不暢通或電動按鈕活塞回彈不到位時也會發生采煤機牽引速度低，牽引無力狀況。

為避免出現采煤機牽引無力故障，設備日常檢查維護過程中，技術人員應重點對牽引部供油管路進行全面檢查，及時更換破損的管路及接頭；采煤機維護人員應定期檢查控制按鈕活塞的靈敏度，及時更換回彈不到位的活塞；對于吸油過濾器要定期檢查清理，避免發生過濾器堵塞情況。

2.3 采煤機搖臂升降失效

采煤機搖臂失效直接影響采煤機生產作業，其發生原因主要有搖臂供油管路漏油、液壓鎖密封失效、油缸竄液以及調高系統中安全閥整定值低于設計值(18 MPa)，進而會發生采煤機搖臂失效現象，主要表現在搖臂升起后自動下降或搖臂不升。

雙滾筒采煤機采煤作業時，為避免發生搖臂失效故障，日常養護時應強化供油管路老化、破損檢查，及時更換露油管路及接頭；油缸活塞密封、液壓鎖密封應定期更換，設備維護人員需定期調整安全閥壓力值，保證調高系統壓力符合設備作業要求。

2.4 采煤機變頻器故障

井下雙滾筒采煤機工作環境相對較差，震動時間長且震動強度大，雙滾筒采煤機變頻器零部件構造精密，在采煤機運轉過程中外殼封閉不嚴易飛入煤塵，覆蓋在線路板上影響元件散熱，進而加速變頻器元件燒毀，變頻器失效。

為提升采煤機變頻器穩定性，采煤機操作人員要定期檢查變頻器外殼密封情況，及時加固緊鎖接線端蓋部位，定期清理外殼表面煤塵。在采煤機日常啟閉生產中，應注意1 min內切斷電源的次數不宜超過3次，減少燒毀變頻器風險。

3 注意事項

機械設備使用過程中，要堅持“三分修、七分養”。然而據統計發現，滾筒采煤發生故障的主要原因都在于維護保養不到位，技術人員沒有認真貫徹落實設備維護保養制度，注油不及時，過濾網清理不及時等，久而久之導致采煤機發生停機故障，給礦井造成較大經濟損失。滾筒采煤機在采煤工作面內長時間滿負荷運作，受行走、切煤等震動影響，內部的零部件及管路連接處難免會產生不同程度的磨損和松動，這種情況下，只有在日常生產中悉心檢查養護采煤機，才能早發現故障隱患并及時排除;其次，采煤機操作人員的作業水準也直接影響到采煤機故障發生率及設備使用壽命，生產作業中，設備操作人員應嚴格按設備使用說明操作，禁止違規違章操作，避免人為設備損耗現象。

雙滾筒采煤機采煤作業中，要求操作人員遵守下列規定：

（1）檢查雙滾筒上截齒刀頭是否磨鈍，出現磨鈍情況應及時更換新刀頭；

（2）檢查截齒和齒座連接固定部位是否牢靠；

（3）重點檢查噴淋管路水流壓力，查看有無漏滲水現象；

（4）重點檢查雙滾筒螺栓緊固情況，防止造成滾筒脫落事故；

（5）采煤機啟閉時，要牢記“先給水、后開機，先停機、后停水”口訣，避免發生噴嘴堵塞；

（6）采煤作業時要防止滾筒切割輸送機鏟煤板或支架頂梁等金屬構件，避免發生截齒損壞；

（7）操作人員要控制平穩行走移動設備，加強檢查截割部外噴霧裝置有效性，避免發生截割部截齒過熱現象。

4 結論

礦井生產過程中，應加強雙滾筒采煤機預防性檢查機制，建立健全滾筒采煤機安全質量檢查制度，提高作業人員操作技能，提前發現隱患點，最大限度降低采煤機故障發生率，避免造成采煤機停機故障，保證生產效率。文中所列舉的均為MG500/1130-WD型雙滾筒采煤機常見故障，其發生故障的首要原因是設備定檢不及時或不到位，技術人員未發現隱患點或損傷部件，導致滾筒采煤機產生故障；其次，設備操作人員未按規程要求操作滾筒采煤機，人為加大了故障發生率。井工礦采煤生產過程中，為降低滾筒采煤機故障發生次數，提高礦井生產效率，首先要強化采煤機維護保養，提升人員操作水準，嚴格要求技術人員遵守操作規程，以提高設備使用壽命，減少維修成本支出，進一步提高礦井煤炭生產效率。