摘 要：文章主要對(duì)采煤機(jī)的主要結(jié)構(gòu)以及其工作方式進(jìn)行介紹，重點(diǎn)分析了采煤機(jī)的故障診斷和故障預(yù)測(cè)，通過(guò)對(duì)其工作的方式、工作的條件、采煤原理等展開(kāi)敘述，在此基礎(chǔ)上提出了現(xiàn)代煤礦機(jī)械設(shè)備安全以及如何應(yīng)對(duì)其故障問(wèn)題的方法，以期打造出安全穩(wěn)定的采煤機(jī)的運(yùn)行的環(huán)境，提高采煤機(jī)使用效率。

關(guān)鍵詞：采煤機(jī)；故障診斷；預(yù)測(cè)

伴隨著工業(yè)化生產(chǎn)的不斷深入，重大型的機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)也越來(lái)越自動(dòng)化，其系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也逐漸的向著更加復(fù)雜的方向變化，規(guī)模也變得更大。對(duì)于我國(guó)的大型煤礦廠來(lái)說(shuō)，其與機(jī)電設(shè)備的聯(lián)系也越來(lái)越緊密，這就從本質(zhì)上加大了機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的可能性，而且往往這種故障會(huì)給煤礦的正常工作帶來(lái)一定的影響。在煤炭的生產(chǎn)過(guò)程中，采煤機(jī)無(wú)疑是一個(gè)重要的機(jī)械，其地位和作用是無(wú)可替代的。采煤機(jī)的工作環(huán)境一般都比較差，再加上采煤機(jī)自身的組成十分復(fù)雜，這就導(dǎo)致了采煤機(jī)故障的出現(xiàn)是十分頻繁的，而但凡發(fā)生問(wèn)題就會(huì)給采煤工作帶來(lái)惡劣影響。因此，對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行故障的診斷和故障的預(yù)測(cè)分析十分重要且必要。

1 采煤機(jī)的主要結(jié)構(gòu)

采煤機(jī)是煤礦產(chǎn)業(yè)中的核心機(jī)械，其主要負(fù)責(zé)裝煤和落煤的工作。對(duì)于下雙滾筒采煤機(jī)來(lái)說(shuō)，其主要包括附屬裝置機(jī)構(gòu)、電氣裝置機(jī)構(gòu)以及牽引和截割裝置機(jī)構(gòu)。其中，電氣裝置機(jī)構(gòu)是采煤機(jī)的主要?jiǎng)恿?lái)源，主要任務(wù)就是負(fù)責(zé)牽引和采煤機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。在電氣裝置中，所有的電機(jī)都是具有防爆功能的電動(dòng)機(jī)，電子水冷技術(shù)也運(yùn)用在其中，其目的就在于提高采煤機(jī)的生產(chǎn)效率，并且保證采煤機(jī)運(yùn)行的安全性。促使采煤機(jī)沿著工作面行走是采煤機(jī)牽引裝置的最主要的功能，這可以保障將煤及時(shí)的運(yùn)走。采煤機(jī)的截割裝置的主要工作方式就是通過(guò)上下左右搖臂來(lái)刮取更多的更深層的煤，滾筒的驅(qū)動(dòng)是由截割電動(dòng)機(jī)來(lái)完成的。

2 采煤機(jī)的具體工作方式

在采煤機(jī)的實(shí)際工作之中，大致可以分為兩種采煤工作面：普采工作面和綜采工作面。在一般的情況下，單滾筒的采煤機(jī)是普采工作面通常采用的工作設(shè)備，而綜采工作面的工作設(shè)備一般是雙滾筒采煤機(jī)。其中，單滾筒的采煤機(jī)其最大的優(yōu)勢(shì)就是可以提高采煤機(jī)工作面的利用效率，其對(duì)于生產(chǎn)能力的提高十分有效。對(duì)于雙滾筒的采煤機(jī)來(lái)說(shuō)，其形式是在兩端各自分別安裝一個(gè)滾筒，這兩個(gè)滾筒分為前滾筒和后滾筒，兩者的工作區(qū)域有明顯的分工，前滾筒主要在上面割煤頂，而后滾筒則主要負(fù)責(zé)在下割底煤。

3 采煤機(jī)的常見(jiàn)故障分析

（1）采煤機(jī)的軸承故障。采煤機(jī)牽引行走鏈輪的載荷不均勻以及其較大的負(fù)荷很容易導(dǎo)致支承軸承出現(xiàn)磨損，甚至導(dǎo)致滾動(dòng)體出現(xiàn)破裂等。在實(shí)際的采煤過(guò)程中，由于搖臂的升降十分頻繁就會(huì)導(dǎo)致?lián)u臂部分的各個(gè)傳動(dòng)軸出現(xiàn)較大的受力情況，這就很容易導(dǎo)致軸承出現(xiàn)損傷，這些都是在實(shí)際的采煤工作過(guò)程中軸承部位市場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題。其中，軸承過(guò)載是導(dǎo)致軸承故障的主要原因，潤(rùn)滑不理想以及潤(rùn)滑系統(tǒng)出現(xiàn)污染、支承座出現(xiàn)變形和錯(cuò)誤的安裝軸承都是采煤機(jī)軸承故障的成因。除此之外，采煤機(jī)軸承的制造問(wèn)題和設(shè)計(jì)問(wèn)題以及軸承的自身問(wèn)題都會(huì)從本質(zhì)上造成采煤機(jī)的軸承故障。（2）采煤機(jī)的液壓系統(tǒng)故障。采煤機(jī)的液壓系統(tǒng)故障是采煤機(jī)故障中出現(xiàn)頻率最高。采煤機(jī)的牽引部位液壓系統(tǒng)雖然有各種保護(hù)裝置，比如過(guò)載保護(hù)和自動(dòng)調(diào)速裝置等，但依然不可避免的出現(xiàn)很多的故障問(wèn)題。液壓系統(tǒng)自身的構(gòu)造十分的復(fù)雜，故障出現(xiàn)的具體部位以及故障的原因和現(xiàn)象也尤為復(fù)雜，因而在診斷和維修等方面面臨較大困難。再加上采煤機(jī)的工作環(huán)境大多比較惡劣，如果將采煤機(jī)的液壓系統(tǒng)拆開(kāi)進(jìn)行徹底的檢查，極易造成采煤機(jī)液壓系統(tǒng)的二次污染，這也就是故障在診斷中不能徹底檢查的原因所在。油液污染是液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的重要原因，也是十分常見(jiàn)的故障成因，如果有雜質(zhì)混入到油液中就會(huì)導(dǎo)致液壓馬達(dá)、泵異常的泄露和磨損，這就會(huì)導(dǎo)致最終的液壓系統(tǒng)產(chǎn)生流量的欠缺，使得壓力下降，溫度升高，繼而致使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障。（3）采煤機(jī)其他機(jī)械系統(tǒng)的故障。在采煤機(jī)的實(shí)際工作中，各種故障的出現(xiàn)都會(huì)給煤礦的工作帶啦影響。采煤機(jī)其他機(jī)械系統(tǒng)的故障也是比較常見(jiàn)的，比如聯(lián)結(jié)松動(dòng)則會(huì)使采煤機(jī)的載荷出現(xiàn)一定的變化，使得采煤機(jī)的某一個(gè)或者是多個(gè)部件承受比較大的荷載，不斷的惡化，最終出現(xiàn)機(jī)件的損傷甚至是斷裂。采煤機(jī)的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)和聯(lián)結(jié)處的故障也是在采煤機(jī)故障中經(jīng)常發(fā)生的，對(duì)于采煤作業(yè)的產(chǎn)生的影響也是不能忽略的。另外，采煤機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的安裝以及使用和制造和采煤機(jī)零件自身的制造缺陷都是導(dǎo)致采煤機(jī)系統(tǒng)故障的重要原因。

4 采煤機(jī)故障診斷以及其故障預(yù)測(cè)

（1）采煤機(jī)的溫度監(jiān)督和預(yù)測(cè)。采煤機(jī)的機(jī)械設(shè)備在正常的工作中會(huì)出現(xiàn)溫度的上升，在產(chǎn)生摩擦發(fā)生故障之后其相應(yīng)區(qū)域的溫度就會(huì)有明顯的升高。對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行溫度檢測(cè)可以使用一些溫度的傳感器，這些傳感器對(duì)溫度的變化十分敏感，在溫度上升到一定的高度后就會(huì)產(chǎn)生特定的警報(bào)，給相關(guān)的工作人員提醒。在實(shí)際的工作中，溫度監(jiān)督不僅僅可以應(yīng)用在一個(gè)特定的區(qū)域和特定的裝備，而且還可以較長(zhǎng)時(shí)間的對(duì)多個(gè)領(lǐng)域的設(shè)備進(jìn)行溫度的集中檢測(cè)與監(jiān)督，同時(shí)也可以對(duì)溫度進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，從而有效的掌握溫度的變化情況，更好的掌握機(jī)械的運(yùn)行狀況。（2）采煤機(jī)的專家系統(tǒng)。采煤機(jī)的故障一般來(lái)說(shuō)比較隱蔽而且比較復(fù)雜，在傳統(tǒng)的工作中，采用的診斷方式要想得出結(jié)論需要有一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，在短時(shí)間內(nèi)很難得出結(jié)論，而且還經(jīng)常出現(xiàn)一定的誤差，出現(xiàn)錯(cuò)誤的判斷。采煤機(jī)專家系統(tǒng)建立和運(yùn)行的基礎(chǔ)在當(dāng)前具有一定的先進(jìn)性，其指的是獲得了一定的專家的知識(shí)的系統(tǒng)，并且可以以此為基礎(chǔ)來(lái)對(duì)故障進(jìn)行分析診斷。采煤機(jī)的專家系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)一般是由兩個(gè)重要的部分組成，即經(jīng)驗(yàn)知識(shí)部分和事實(shí)知識(shí)部分，其中的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)部分包括了大量的判別規(guī)則，主要偏向于理論化。而事實(shí)部分的知識(shí)則偏向于智能化，由特定領(lǐng)域的專家根據(jù)大家廣泛認(rèn)同的事實(shí)來(lái)進(jìn)行診斷。（3）采煤機(jī)鐵譜分析。首先需要建立一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)和高梯度的環(huán)境，在此環(huán)境下引入潤(rùn)滑油，在重力和磁場(chǎng)力的共同作用下，油流中大小不同的磨屑顆粒就會(huì)按照一定的順序沉積下來(lái)，一般來(lái)說(shuō)，上層是顆粒較大的，而下層是顆粒較小的磨屑；其次，將這些沉積下來(lái)的磨屑制作成透明的譜片，進(jìn)而使用顯微鏡裝置對(duì)此進(jìn)行觀察；再次，可以利用光密度計(jì)測(cè)儀測(cè)量并記錄下來(lái)磨屑數(shù)量的相關(guān)數(shù)據(jù)，并且通過(guò)所得到的磨屑數(shù)量以及其形狀的信息來(lái)具體的分析采煤機(jī)設(shè)備的具體磨損情況，以及其具體的磨損部位，采用該方法還可以將造成磨損的源頭查找出來(lái)，從而對(duì)采煤機(jī)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行診斷和及時(shí)的保護(hù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，采煤機(jī)作為采煤工作中的核心設(shè)備，故障的出現(xiàn)十分頻繁，而一旦出現(xiàn)故障就會(huì)對(duì)煤礦工作帶來(lái)諸多負(fù)面影響。而采煤機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，集機(jī)械、電氣以及液壓為一體，體積也較大，故障出現(xiàn)之后常常會(huì)導(dǎo)致整個(gè)采煤工業(yè)的中斷，給煤礦企業(yè)帶來(lái)難以估量的經(jīng)濟(jì)損失。隨著煤炭工業(yè)的不斷發(fā)展，采煤機(jī)的功能也有了一定的補(bǔ)充，這就導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，同時(shí)，其對(duì)應(yīng)的故障診斷和故障預(yù)測(cè)技術(shù)也應(yīng)該有更好的發(fā)展和創(chuàng)新，充分的了解采煤機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，盡量減少其在實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)較大的故障，從而促進(jìn)整個(gè)煤礦工業(yè)的和諧穩(wěn)定發(fā)展，這也是促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)方面。通過(guò)文章對(duì)采煤機(jī)故障診斷和故障預(yù)測(cè)的分析，希望可以引起相關(guān)工作人員的重視。

參考文獻(xiàn)

[1]趙體兵，董賀.采煤機(jī)故障診斷與故障預(yù)測(cè)研究[J].中國(guó)機(jī)械，2014 （11）：146.

[2]賀建設(shè).采煤機(jī)故障診斷與故障預(yù)測(cè)研究[J].科技風(fēng)，2014（18）：560-562.

[3]梁曉歡.采煤機(jī)故障診斷及故障預(yù)測(cè)探討[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2015（6）：396-397.

作者簡(jiǎn)介：崔博（1984，12-），男，山西運(yùn)城人，2008年7月畢業(yè)于太原科技大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)，本科，從事采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)銷售及服務(wù)。