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        采煤機(jī)故障產(chǎn)生原因分析及判別方法

        2012-12-30 01:32:29張照文武志鵬
        關(guān)鍵詞:液壓油采煤機(jī)齒輪

        張照文 武志鵬

        (山西汾西礦業(yè)集團(tuán)賀西煤礦,山西 柳林 O33313)

        煤礦作為我國(guó)支柱型產(chǎn)業(yè)之一,其重要性不言而喻。采煤機(jī)在整個(gè)煤礦生產(chǎn)中也同樣占據(jù)著舉足輕重的地位,其直接影響著煤礦的產(chǎn)量。然而由于煤礦的作業(yè)環(huán)境較為惡劣,使得采煤機(jī)經(jīng)常會(huì)發(fā)生故障,一旦因采煤機(jī)故障造成煤礦停產(chǎn),煤礦企業(yè)必然會(huì)承受較大的經(jīng)濟(jì)損失。就算采煤機(jī)故障不會(huì)導(dǎo)致煤礦停產(chǎn),對(duì)其的維修費(fèi)用也是一筆不小的數(shù)目。為了有效地解決采煤機(jī)故障問題,必須認(rèn)真分析故障產(chǎn)生的原因,并有針對(duì)性地采取預(yù)防措施,這樣才能最大程度地降低采煤機(jī)故障發(fā)生的幾率,以此來確保煤礦正常生產(chǎn)。借此,本文就采煤機(jī)故障產(chǎn)生的原因及判別方法進(jìn)行淺談。

        一、采煤機(jī)故障產(chǎn)生的具體原因分析

        導(dǎo)致采煤機(jī)發(fā)生故障的原因的較多,有來自于外因的影響,如人為操作不當(dāng)?shù)?,也有設(shè)備自身因素的影響,如機(jī)械零部件老化、磨損等。具體來講采煤機(jī)故障通常會(huì)發(fā)生在機(jī)械部分、電氣部分以及液壓部分等位置上。

        (一)機(jī)械故障原因分析

        1.軸承故障。這類故障是采煤機(jī)機(jī)械故障中較為典型的一種,雖然大多數(shù)采煤機(jī)在設(shè)計(jì)之初都對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行了充分考慮,但是由于實(shí)際工作環(huán)境的不同軸承故障還是經(jīng)常會(huì)發(fā)生的。采煤機(jī)軸承故障常發(fā)生在以下部位上:①牽引行走鏈輪,導(dǎo)致這類故障的主要原因是負(fù)荷大、荷載不均勻,致使支撐軸承磨損或是滾動(dòng)體破裂等,當(dāng)其損壞后會(huì)對(duì)鏈輪軸、鏈輪以及互相咬合的其它零部件造成不同程度的影響,從而造成這些部件損傷②由于采煤機(jī)在作業(yè)過程搖臂的頻繁升降,加之潤(rùn)滑不到位,則會(huì)增大各傳動(dòng)軸的受力,并且這種受力是不均衡的,這也是該部位軸承經(jīng)常出現(xiàn)故障的主要原因之一③潤(rùn)滑系統(tǒng)因潤(rùn)滑油加注不當(dāng)被污染,造成潤(rùn)滑不良、安裝軸承時(shí)軸承位置不正、較大荷載作用時(shí)以及支撐座變形等原因均會(huì)造成軸承故障;④由于設(shè)計(jì)制造過程中的質(zhì)量問題導(dǎo)致軸承本身質(zhì)量缺陷,也是縮短軸承使用壽命的重要原因之一。軸承失效的表現(xiàn)形式較多,故障種類常分為裂紋、磨料、壓痕以及剝落等,其中最為典型的要屬疲勞破落引起的軸承損傷。

        2.齒輪故障。齒輪屬于采煤機(jī)的變速傳遞部件,多數(shù)齒輪都位于齒輪箱當(dāng)中,導(dǎo)致齒輪箱故障的主要原因除了本身設(shè)計(jì)和制造方面的問題之外,與操作及維護(hù)不當(dāng)也有直接關(guān)系。較為常見的齒輪失效形式有以下幾種:①斷裂和磨料失效。當(dāng)采煤機(jī)作業(yè)過程中,齒輪需要承受一定的荷載,一旦發(fā)生過載尤其是沖擊載荷時(shí),便會(huì)導(dǎo)致整個(gè)齒及其相應(yīng)的部分?jǐn)嗔选M瑫r(shí)齒輪經(jīng)常性處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài),當(dāng)周期性應(yīng)力高到一定程度時(shí),也會(huì)是齒輪因過度疲勞發(fā)生斷裂。此外,當(dāng)輪齒工作面上有磨料或是其他金屬顆粒時(shí)則會(huì)造成磨料磨損。②齒面剝落。齒輪箱內(nèi)的每一個(gè)齒輪均有著自身的疲勞極限,當(dāng)接觸應(yīng)力超過這一極限時(shí),齒輪的表面則會(huì)出現(xiàn)些許細(xì)微的裂紋,隨著齒輪不斷的高速運(yùn)轉(zhuǎn)這些裂紋也會(huì)隨之不斷擴(kuò)大,伴隨著裂紋的擴(kuò)大齒面會(huì)發(fā)生表皮脫落,當(dāng)齒面上剩余的表皮面積無法在承受來自于外部的荷載時(shí),就會(huì)造成整個(gè)齒斷裂。

        (二)液壓系統(tǒng)故障

        在整個(gè)采煤機(jī)中液壓系統(tǒng)是故障率發(fā)生最高的一個(gè)部分。雖然采煤機(jī)的液壓系統(tǒng)上有過載保護(hù)及自動(dòng)調(diào)速等裝置但液壓系統(tǒng)的故障發(fā)生還是無法避免的。由于液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的部位、現(xiàn)象以及原因等均比較復(fù)雜,很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)和及時(shí)診斷,加之礦井工作環(huán)境惡劣,若拆開檢查的話還有可能造成二次污染,這也是造成液壓系統(tǒng)故障高發(fā)的主要原因之一。通常情況下,液壓系統(tǒng)較為常見的一些故障基本都是由于液壓油受到污染造成的。如油中含有過多的雜質(zhì),容易引起抽油泵及液壓馬達(dá)出現(xiàn)非正常磨損或是泄漏,從而導(dǎo)致系統(tǒng)壓力不足、溫度升高。一旦液壓控制閥失靈則會(huì)造成閥芯卡死,進(jìn)而引起系統(tǒng)壓力變化異常等現(xiàn)象。另外,因液壓系統(tǒng)密封不嚴(yán)造成的液壓泄漏或是雜質(zhì)侵入液壓油中而引起的其他故障主要有以下幾點(diǎn):①牽引部位油溫過高。主要是由于冷卻器未能對(duì)其進(jìn)行完全冷卻而引起的,如冷卻水流量不正常、油位過低或過高、液壓油內(nèi)有雜質(zhì)、回油系統(tǒng)中油量不足等;②不牽引。具體由于是安全閥故障及油路故障等原因引起的。

        (三)電氣故障

        由于采煤機(jī)長(zhǎng)期在礦井惡劣的環(huán)境中作業(yè),這樣很容易受到地質(zhì)條件、二次負(fù)壓、內(nèi)外噴霧以及電氣水冷等影響,從而導(dǎo)致水氣侵入到電氣控制腔內(nèi),一旦控制腔內(nèi)進(jìn)水則會(huì)使開關(guān)電源、變頻器、通訊主機(jī)以及隔離轉(zhuǎn)換板等電子類元器件受潮,致使控制系統(tǒng)失靈、電氣絕緣效果降低、控制腔內(nèi)短路等故障發(fā)生。

        二、采煤機(jī)故障的判別方法及預(yù)防措施

        (一)故障判別方法

        對(duì)采煤機(jī)的故障判別主要有以下幾種方法:其一,聽。先找出機(jī)械上有異響的部分,通過聽異響聲音的大小來判斷故障的類型及嚴(yán)重程度,然后聽取當(dāng)班司機(jī)對(duì)故障后設(shè)備運(yùn)行情況的詳細(xì)介紹,特別是要聽取一些較為細(xì)微的故障現(xiàn)象或是征兆;其二,摸。通過用手觸摸可能出現(xiàn)故障位置的外部,以此來判斷其溫度變化及振動(dòng)情況;其三,看。觀察液壓系統(tǒng)是否有滲漏,應(yīng)將重點(diǎn)部位放在接頭密封位置以及液壓元件上面。同時(shí)應(yīng)對(duì)當(dāng)日設(shè)備的運(yùn)行記錄及以往維修記錄進(jìn)行查看,并查看采煤機(jī)運(yùn)行過程中各個(gè)儀表的指示數(shù)值是否正常;其四,量。利用儀器儀表等測(cè)量絕緣電阻值及冷卻水的溫度、流量和水壓,并對(duì)液壓系統(tǒng)的中高低壓變化情況進(jìn)行檢測(cè),還應(yīng)測(cè)量各個(gè)安全閥及相應(yīng)保護(hù)裝置的整定值是否正常;其五,分析。按照以上程序?qū)υO(shè)備進(jìn)行查看后,應(yīng)進(jìn)行科學(xué)的綜合分析,準(zhǔn)確地找出故障發(fā)生的原因及故障位置,然后提出有針對(duì)性的解決處理方案,以最快的速度對(duì)故障進(jìn)行排除。

        (二)預(yù)防措施

        首先,應(yīng)定期對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行體外循環(huán)過濾,以此來降低液壓油箱內(nèi)的污染度,過濾器應(yīng)盡可能選用可靠性能高的,這樣有利于增強(qiáng)對(duì)污染物的過濾能力。同時(shí)還應(yīng)對(duì)液壓油進(jìn)行定期檢驗(yàn),主要檢驗(yàn)項(xiàng)目有污染度、含水量以及粘度等;其次,應(yīng)加大對(duì)操作人員的培訓(xùn)力度,并提高管理及維修工作人員的整體素質(zhì)業(yè)務(wù)水平,增強(qiáng)員工的故障處理能力和故障預(yù)防意識(shí),以此來降低因人為操作不當(dāng)而導(dǎo)致的機(jī)械故障發(fā)生幾率;再次,對(duì)液壓系統(tǒng)可以采取噪聲診斷、振動(dòng)診斷等技術(shù),這樣可以及時(shí)針對(duì)系統(tǒng)故障做出相應(yīng)的預(yù)防措施,避免因處理不及時(shí)導(dǎo)致故障不斷擴(kuò)大的情況發(fā)生;最后,在處理故障時(shí)應(yīng)遵循以下原則,即先處理簡(jiǎn)單故障再處理復(fù)雜故障、先處理外部故障再處理內(nèi)部故障、先處理部件故障再處理元件故障。由于采煤機(jī)故障多發(fā)生于煤礦井下,故此在對(duì)故障進(jìn)行處理不僅要保證及時(shí)準(zhǔn)確,同時(shí)應(yīng)時(shí)刻注意安全。

        [1]李軍利,盧喜山,徐向東等.采煤機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)研究[J].煤礦機(jī)械.2007(5).

        [2]張建彬.淺談煤礦采煤機(jī)常見故障分析和診斷的基本方法[J].中國(guó)科技博覽.2011(11).

        [3]張世明.采煤機(jī)故障分析與診斷[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)(學(xué)術(shù)版).2011(7).

        [4]弓建軍.分析和排除采煤機(jī)故障的方法探討[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì).2009(20).

        [5]李長(zhǎng)城.滾筒式采煤機(jī)故障排除及維護(hù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2010(12).

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