樸永春　布仁吉日嘎拉

摘 要：作為露天開采機械設(shè)備的關(guān)鍵設(shè)備之一，采煤機性能直接影響礦山企業(yè)的煤炭生產(chǎn)能力。由于采煤機所處的生產(chǎn)環(huán)境十分惡劣，生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)一些故障，因此維修頻率高且維修保養(yǎng)費用大，不利于煤炭生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行。針對如何提高維修水平進(jìn)而保證采煤機運行效能等問題，文章在闡述露天采煤機的類型與主要特點的基礎(chǔ)上，重點探討了采煤機常見故障與故障診斷等方面的內(nèi)容，對于保證礦山高效開采具有重要意義。

關(guān)鍵詞：露天煤礦；露天采煤機；機械故障；故障診斷

引言

我國是以煤炭作為能源主體結(jié)構(gòu)的國家之一，以經(jīng)濟建設(shè)為中心的社會主義建設(shè)的根本宗旨促進(jìn)了我國煤礦產(chǎn)業(yè)的不斷升級。露天開采，作為煤炭開發(fā)的一部分，幾十年來也得到不斷發(fā)展，主要體現(xiàn)為工藝的改進(jìn)和裝備的發(fā)展，改變了過去傳統(tǒng)單一開發(fā)模式，實現(xiàn)了多種先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)合連續(xù)作業(yè)，這不僅改善了露天礦山的生產(chǎn)條件，而且能保證露天出煤質(zhì)量，從而為企業(yè)創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟價值。

采礦機是露天采礦業(yè)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，但是露天采礦機的投資非常大，再加上使用環(huán)境比較惡劣，使得其維修頻繁，并且維修保養(yǎng)及運行費用都比較高，對采礦施工進(jìn)度及采礦企業(yè)的生產(chǎn)能力具有較大的影響。因此，選擇合適的露天采礦機來降低能耗、提升效率及保證作業(yè)安全，并科學(xué)有效地發(fā)揮其功能就成為關(guān)乎采礦企業(yè)生存發(fā)展的關(guān)鍵問題。

1 露天開采機種類及特點

1.1 露天開采機主要類型

我國目前從事自主研發(fā)制造露天開采機的企業(yè)主要包括哈爾濱煤礦機械研究所、中信重型機械研究所等。國外生產(chǎn)制造露天開采機的企業(yè)占市場份額比較大的有德國、奧地利、以及美國的林論公司等幾家。其按結(jié)構(gòu)形式可以分如下幾類：中部滾筒式、前端滾式、前端斗輪式、犁式等。

1.2 露天開采機主要特點

（1）適應(yīng)性強。與輪斗挖掘機與單斗挖掘機相比，露天采煤機的開采能力更為優(yōu)越，且能適應(yīng)不同的地質(zhì)環(huán)境。

（2）選采性能好。露天開采機的優(yōu)勢之一是可以進(jìn)行刨采，刨采過程與路面刨銑設(shè)備相似，只是刨銑深度略淺；優(yōu)勢之二是回采率高，滾筒式采煤機可根據(jù)發(fā)出的Y射線探測開采面的準(zhǔn)確位置，因而有效降低了矸石含量，提高了開采效率，改善了開采回采率。

（3）連續(xù)作業(yè)強。連續(xù)作業(yè)是露天采煤機最為主要的特點，露天采煤機的生產(chǎn)使用其目的就是為了實現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)作業(yè)，其開采能力是普通單斗挖掘機的5倍以上。

（4）使用范圍廣。在諸如石灰石、白云石、煤炭等不同硬度構(gòu)成的礦物條件中，露天采煤機也可廣泛使用，且可配合多種運輸設(shè)備以完善連續(xù)作業(yè)性能。此外，露天采煤機可在不同礦山地段作業(yè)，因而推廣了它的使用范圍。

2 露天采煤機常見故障

2.1 采煤機傳動齒輪與軸承發(fā)生的故障

露天采煤機牽引系統(tǒng)牽引力大，內(nèi)外牽引齒軌輪容易存在受力不勻現(xiàn)象，其傳動方式主要是通過此輪嚙合進(jìn)行工作的，此時如果機組內(nèi)外牽引齒輪、惰輪潤滑系統(tǒng)發(fā)生污染，進(jìn)入煤灰等雜質(zhì)，就會產(chǎn)生溫度過高，潤滑不暢，造成機組外牽引搖臂內(nèi)傳動受力不均，變速齒輪發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這樣就會造成變速齒輪發(fā)生故障，從而影響生產(chǎn)。因安裝、質(zhì)量等等問題就會對齒輪的使用和壽命造成影響，尤其是不規(guī)范使用更會影響采煤機的使用壽命。

2.2 調(diào)高系統(tǒng)產(chǎn)生的常見故障

調(diào)高系統(tǒng)的主要作用是將機械能轉(zhuǎn)化為液壓能，從而為采煤機的調(diào)高系統(tǒng)提供液壓動力。另外行走部的制動器控制油路也是由調(diào)高系統(tǒng)提供液壓能，產(chǎn)生制動作用。

在調(diào)高液壓泵使用中，經(jīng)常出現(xiàn)故障的兩個主要原因如下：

（1）調(diào)高閥組換向閥、三位四通閥、頂桿、閥芯動作頻繁，如果閥桿變形造成卡阻等狀況，就會造成移動不到位，即而引起系統(tǒng)壓力、流量發(fā)生變化，產(chǎn)生故障；另外各液壓系統(tǒng)的密封損壞引起系統(tǒng)泄漏，造成壓力失調(diào)，產(chǎn)生故障。

（2）油中侵入煤灰等雜質(zhì)、使油質(zhì)發(fā)生乳化，形成系統(tǒng)流量不足，這樣采煤機的壓力就會降低，溫度升高，發(fā)生故障。

2.3 機械系統(tǒng)產(chǎn)生的常見故障

機械故障三個方面：（1）主機架對接螺絲松動；（2）外牽引定位系統(tǒng)固定不牢固；（3）機組滾筒錐形定位螺桿活絲，產(chǎn)生滑扣。

以上原因都會使局部因受載荷變化產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，同時磨損疲勞或過載損壞，以及制造和零部件缺陷等故障，都會不同程度導(dǎo)致露天采煤機機械部分發(fā)生機械損壞，影響正常工作。

2.4 電氣系統(tǒng)產(chǎn)生的常見故障

采煤機由于露天作業(yè)，長期受地質(zhì)條件、外界環(huán)境、內(nèi)外噴霧、電氣水冷等影響，易使水氣進(jìn)入電氣控制腔內(nèi)，致使監(jiān)測中心通訊主機等電氣元件受潮，導(dǎo)致控制系統(tǒng)失控，絕緣值下降，內(nèi)部發(fā)生短路等故障的發(fā)生，從而影響生產(chǎn)。

3 露天采煤機故障的常見判斷方法

噪聲診斷、溫度監(jiān)測、電氣防潮和壓力觀察等幾種判斷方式是目前采煤機故障的主要判斷方法：

3.1 利用噪音判斷

故障最直接的反映就是噪音，當(dāng)采煤機某一部位傳動部聲音增大時，明顯顯示為設(shè)備故障時，必須立即停機檢測。若不能及時停機處理，就會造成大的機電設(shè)備損壞，影響生產(chǎn)。

3.2 利用溫度監(jiān)測進(jìn)行判斷

溫度監(jiān)測是目前使用最廣泛的監(jiān)測手段之一，對于露天采煤機電機部分，可采用監(jiān)測冷卻水溫度來準(zhǔn)確反映電機運行狀況，用軸承溫度和調(diào)高系統(tǒng)油溫、油位作為在線連續(xù)監(jiān)測指標(biāo)，記錄溫度變化情況，同時定期化驗油質(zhì)，通過抽樣分析，確定油的污染情況，這樣既可以及時發(fā)現(xiàn)故障，又能預(yù)測故障點的變化情況，準(zhǔn)確快捷地反映液壓系統(tǒng)故障源，確保系統(tǒng)安全正常運行。

3.3 利用壓力觀察進(jìn)行判斷

露天采煤機整個電氣、機械、滅塵、液壓系統(tǒng)均呈現(xiàn)于壓力，液壓和水壓是整個采煤機系統(tǒng)的動脈，水冷靜壓和液壓壓力突變（升高或降低）都可能使設(shè)備受損，造成安全隱患。正常使用的監(jiān)測保護(hù)手段現(xiàn)無法準(zhǔn)確確定故障部位，使查找故障的難度加大，分段采用壓力在線監(jiān)測點，可以縮小查找故障范圍和處理時間。

3.4 利用電氣防潮進(jìn)行判斷

電氣設(shè)備的運行狀況可以通過電氣部分防潮判斷故障，在監(jiān)測其設(shè)備元件溫度，箱體潮濕情況直接反映其工作狀態(tài)是否正常，當(dāng)?shù)装謇鋮s致使電控箱體產(chǎn)生溫度，下降后出現(xiàn)潮氣水珠，利用防潮劑、風(fēng)扇等吸收腔體的潮氣，從而減少因電氣元件受潮，造成電氣事故的發(fā)生。

4 結(jié)束語

中國的露天開采技術(shù)從人工開采到機械開采，從蒸汽動力到電氣動力，從簡單管理發(fā)展到信息化、數(shù)字化建設(shè)。露天煤礦的生產(chǎn)規(guī)模也從幾萬噸、幾十萬噸、幾百萬噸發(fā)展到上千萬噸。當(dāng)前露天采煤機逐漸向著大型化方向發(fā)展，隨著采煤新技術(shù)的快速發(fā)展，露天煤礦的機械化程度將會越來越高，我國會廣泛應(yīng)用機械化大規(guī)模采煤，從而降低生產(chǎn)成本，提高礦井效益。

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