李建偉
(山西西山煤電股份有限公司,山西 臨縣 033200)
鎮(zhèn)城底礦位于山西省太原市,礦田內(nèi)含煤層地層為二迭系山西組及石炭系太原組,煤層總厚度16.79 m。礦井地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜,全區(qū)以斷裂構(gòu)造為主,屬帶壓開采礦井,奧灰水靜止水位標(biāo)高為+900 m。目前,所采3#煤層底板標(biāo)高為820~720 m之間,8#煤層底板標(biāo)高為760~660 m 之間。
采煤機(jī)是一個集機(jī)械、液壓和電氣于一體的大型復(fù)雜操作機(jī)械。采煤機(jī)故障主要發(fā)生在電氣部分、機(jī)械部分和液壓部分。根據(jù)鎮(zhèn)城底煤礦2018-2019年采煤機(jī)故障次數(shù)統(tǒng)計分析,采煤機(jī)機(jī)械故障和液壓故障占總故障的78.9%。針對采煤機(jī)機(jī)械部分和液壓部分常見故障原因分析如下。
(1)截割部齒輪、軸承損壞
采煤機(jī)截割部齒輪、軸承損壞的主要原因:① 機(jī)器長時間運(yùn)轉(zhuǎn),截割部分零件達(dá)到或接近疲勞極限;② 采煤機(jī)切割煤炭過程中因司機(jī)操作不慎,使得截割片撞擊鏟煤板,截割部的軸承及齒輪瞬間承受巨大沖擊載荷而發(fā)生損壞;③ 采煤機(jī)高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下,維護(hù)保養(yǎng)不及時導(dǎo)致齒輪副、軸承副邊界摩擦而失效。
保障措施:① 機(jī)械檢修期間及時更換磨耗嚴(yán)重的齒輪或軸承,加強(qiáng)安裝質(zhì)量;② 員工安全培訓(xùn)過程中,要切實(shí)要求采煤機(jī)司機(jī)、支架工嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程;③ 割煤時,司機(jī)要及時掌握煤層及頂板情況,正確、規(guī)范、謹(jǐn)慎地操作采煤機(jī),最大可能避免沖擊載荷;④ 維護(hù)人員要對采煤機(jī)各潤滑部位按規(guī)定加夠潤滑油脂,并按“四檢”制要求,及時檢查、補(bǔ)充、更換潤滑油脂;⑤ 采煤工作面設(shè)備配套尺寸要符合規(guī)定要求,推溜移架步距和端面距符合規(guī)定要求。
(2)截割部減速器過熱
主要原因:① 減速器使用油號不符;② 注入油量不足;③ 油中含水超限或油脂失效;④ 齒輪、軸承磨損超限;⑤ 截割部位承受負(fù)荷太大;⑥ 冷卻水流量、壓力不足;⑦ 冷卻水短路或冷卻器損壞。
保障措施:① 按機(jī)械說明書要求注入對應(yīng)牌號油液;② 按要求注入油量;③ 及時更換不合格油液;④ 及時更換損壞的軸承、齒輪;⑤ 結(jié)合地質(zhì)現(xiàn)狀,動態(tài)調(diào)節(jié)截割部負(fù)荷;⑥ 開機(jī)前檢查冷卻水系統(tǒng),冷卻器有故障及時查清原因并修復(fù)。
采煤機(jī)常見的液壓系統(tǒng)故障如下:
(1)采煤機(jī)牽引力時有時無
主要原因:液壓油受到污染,油中雜質(zhì)超過允許值,雜質(zhì)堵塞在補(bǔ)油單向閥或整流閥的閥座與閥芯之間。當(dāng)堵塞的雜質(zhì)較小時,采煤機(jī)表現(xiàn)牽引無力;當(dāng)堵塞的雜質(zhì)較大時,采煤機(jī)表現(xiàn)為不牽引;油液沖走堵塞雜質(zhì)后,牽引力恢復(fù)正常。采煤機(jī)作業(yè)時,當(dāng)雜質(zhì)再次堵塞閥芯與閥座之間時,采煤機(jī)又表現(xiàn)出牽引無力或不牽引。
處理方法:清洗或更換補(bǔ)油單向閥、整流閥,然后清洗牽引部油箱并更換新油。
(2)液壓牽引部過熱
主要原因:① 冷卻水不足未能達(dá)到冷卻效果;② 牽引部冷卻水系統(tǒng)堵塞或短路;③ 牽引部的齒輪磨耗過度,咬合精度差;④ 牽引部零部件之間配合間隙不合理;⑤ 牽引部油池內(nèi)油量不足;⑥牽引部油池內(nèi)油含水過多;⑦ 油池有外漏點(diǎn)。
處理方法:① 調(diào)整冷卻水流量,確保冷卻效果達(dá)到要求;② 檢測冷卻水系統(tǒng),有的放矢,準(zhǔn)確修復(fù);③ 對磨耗超限的舊齒輪要及時更換;④ 調(diào)整牽引部零部件之間配合間隙;⑤ 補(bǔ)充油池內(nèi)油量;⑥ 更換成規(guī)定牌號油液;⑦ 及時修復(fù)外漏點(diǎn)。
(3)采煤機(jī)牽引速度緩慢
主要原因:① 調(diào)速系統(tǒng)組合螺絲有松動或拉桿軸向間隙大;②制動器閉合致使阻力大;③ 行走部位軸承滑輪丟失;④ 主液壓泵損壞,輸出壓力低;⑤ 控制壓力達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。
處理方法:① 緊固牽引部位松動螺絲,調(diào)整間隙;② 接通制動器壓力油源松開制動器;③ 及時更換行走部位損壞零件,及時補(bǔ)充安裝丟失滑輪;④ 修復(fù)主液壓泵;⑤ 調(diào)整控制壓力到合理值。
(4)滾筒不能調(diào)高或升降動作緩慢
主要原因:① 調(diào)高泵有外漏點(diǎn),泄漏量大,導(dǎo)致輸出力不足;② 調(diào)高泵的油缸存在上、下腔竄液現(xiàn)象;③ 安全閥損壞;④ 外泄漏致使系統(tǒng)供油不足;⑤ 液壓鎖失效。
處理方法:① 修復(fù)(更換)調(diào)高泵;② 修復(fù)(更換)調(diào)高油缸;③ 修復(fù)(更換)安全閥;④ 更換破損的油管或密封件,避免油量損失;⑤ 更換損壞的液壓鎖。
(5)擋煤板翻轉(zhuǎn)動作失靈
主要原因:① 附屬液壓泵泵流量不足或損壞;② 附屬液壓泵過濾器因油液雜質(zhì)被堵塞;③ 附屬液壓泵安全閥損壞;④ 液壓缸保護(hù)安全閥損壞;⑤ 翻轉(zhuǎn)液壓缸存在漏油現(xiàn)象。
處理方法:① 修復(fù)或更換液壓泵;② 更換油液,清洗濾油器;③ 更換安全閥;④ 更換安全閥;⑤ 修復(fù)液壓缸。
(6)采煤機(jī)降塵效果差
主要原因:① 噴霧泵作業(yè)能力達(dá)不到工作面要求;② 輸水管有漏點(diǎn);③ 供水截止閥處于閉合或半閉合狀態(tài);④ 水流過濾器發(fā)生堵塞;⑤ 水質(zhì)差堵塞噴嘴;⑥ 噴嘴丟失水流呈柱狀噴出;⑦ 安全閥損壞,供水壓力不足。
處理方法:① 加強(qiáng)噴霧泵流量,加大噴霧壓力;② 修復(fù)輸水管漏點(diǎn);③ 打開截止閥;④ 清洗過濾器內(nèi)的堵塞物,確保過濾器正常工作;⑤ 改善供水質(zhì)量;⑥ 及時補(bǔ)充丟失的噴嘴;⑦ 更換安全閥,調(diào)整水流壓力值。
判斷采煤機(jī)故障時,應(yīng)全面了解采煤機(jī)電氣系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的工作原理。判斷采煤機(jī)故障的原則是先簡單后復(fù)雜、先外部后內(nèi)部;處理采煤機(jī)故障時,首先,了解故障現(xiàn)狀;其次,查找故障點(diǎn);最后,做好準(zhǔn)備工作,排除故障。
首先,應(yīng)切斷采煤機(jī)電源,閉鎖刮板輸送機(jī),及時清理采煤機(jī)周圍煤壁,懸掛篷布以防維修期間片幫掉入油池或傷人;其次,對所需的材料、備件、專用工具要準(zhǔn)備充分,故障解決后安裝組合時,技術(shù)人員應(yīng)注意零部件的正確安裝,避免劃傷零部件密封圈,安裝完成后零部件及管路連接處應(yīng)嚴(yán)密牢固,不滲漏;最后,檢查機(jī)器中有無異物后合蓋板。試運(yùn)轉(zhuǎn)合格后,清理現(xiàn)場,故障處理完成。
生產(chǎn)過程中,采煤機(jī)操作人員和機(jī)械維護(hù)保養(yǎng)人員要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,正確、規(guī)范地使用,保養(yǎng)采煤機(jī),盡可能減少采煤機(jī)故障次數(shù),節(jié)省處理采煤機(jī)故障時間。此舉不僅能有效節(jié)約維修成本,還可以大幅度提高勞動生產(chǎn)率,同時提高采煤機(jī)實(shí)動效率和礦井整體開采能力。