李玉波　楊偉

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，我國工業(yè)建設(shè)的各個方面都取得了不錯的成績，為未來的發(fā)展做好了鋪墊。采煤業(yè)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要部分，在工業(yè)中占據(jù)了重要地位，對能源的供應(yīng)和各行業(yè)的建設(shè)做出了很大的貢獻(xiàn)。在工業(yè)未來的發(fā)展中也需要高效的采煤技術(shù)和采煤工具為支撐，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，而采煤機(jī)的出現(xiàn)迎合了發(fā)展趨勢并滿足了發(fā)展需求。但是作為采煤機(jī)可靠性薄弱環(huán)節(jié)的搖臂齒輪箱頻繁發(fā)生故障，嚴(yán)重阻礙了采煤工作的發(fā)展和創(chuàng)新，所以針對現(xiàn)狀進(jìn)行有關(guān)分析是必要的。本文通過分析采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障的現(xiàn)狀，結(jié)合已有研究和實(shí)際案例，對采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障診斷技術(shù)的應(yīng)用分析進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：采煤機(jī)；齒輪箱；故障診斷；現(xiàn)狀；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.067

由于采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障在采煤故障中占有很大的比例，已經(jīng)嚴(yán)重影響了采煤工作的效率和質(zhì)量，所以對采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障的現(xiàn)狀和相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析是刻不容緩的。首先根據(jù)現(xiàn)階段國內(nèi)外已有的研究進(jìn)行了解和分析，熟悉采煤機(jī)搖臂齒輪箱安裝和工作的原理，研究采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障的結(jié)構(gòu)，原因及特征，針對事故和環(huán)境進(jìn)行有關(guān)技術(shù)的改進(jìn)，為采煤工作未來的發(fā)展提供合理的依據(jù)，使得采煤行業(yè)朝著健康高效的方向發(fā)展，注重經(jīng)濟(jì)發(fā)展的節(jié)能減排和綠色環(huán)保。

1 采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障研究的現(xiàn)狀

我國的煤炭儲存量充足，但是少油貧氣，所以現(xiàn)階段的能源消費(fèi)還是以煤炭為主。一方面，煤炭開采工作環(huán)境惡劣，人員素質(zhì)偏低，專業(yè)技術(shù)缺乏，管理水平落后，使得采煤行業(yè)的工作效率和質(zhì)量不高；另一方面，我國有關(guān)采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障診斷技術(shù)的研究逐漸向更高水平發(fā)展，但是由于研究觀念落后和應(yīng)用理論不足，使得采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障的研究在實(shí)際操作中出現(xiàn)問題，不利于能源事業(yè)的發(fā)展。所以，筆者依據(jù)先進(jìn)研究理論和實(shí)際試驗(yàn)從兩個方面對采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障進(jìn)行研究，使得后續(xù)的技術(shù)分析能夠更加有理有據(jù)。

1.1 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障研究

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障研究是隨著科技的發(fā)展和時代進(jìn)步產(chǎn)生的，涉及數(shù)學(xué)，物理，力學(xué)等許多領(lǐng)域的技術(shù)，在各行各業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著獨(dú)特的作用。而在采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障診斷技術(shù)中就應(yīng)用了這項(xiàng)技術(shù)，對其進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障研究有很大的幫助。許多發(fā)達(dá)國家如美國，英國等都成立了相關(guān)機(jī)構(gòu)研究故障和狀態(tài)監(jiān)測，在航空運(yùn)輸，鋼鐵等行業(yè)取得了成果。我國因?yàn)楣I(yè)企業(yè)的需要，國家的引導(dǎo)和各高校研究的進(jìn)行使得相關(guān)技術(shù)逐漸進(jìn)入各行業(yè)，但是還沒有具體鮮明的應(yīng)用觀念。

1.2 齒輪箱故障的研究

有關(guān)齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的研究也在同步進(jìn)行，可以根據(jù)監(jiān)測診斷方法的區(qū)別進(jìn)行分類。第一，根據(jù)磨屑顆粒性質(zhì)的大小分析齒輪的情況和發(fā)展，依據(jù)的理論有摩擦磨損理論，油液理化分析和鐵譜技術(shù)分析等，在實(shí)際應(yīng)用中有一定的效果；第二則是通過齒輪運(yùn)行中的振動動態(tài)信號判斷其運(yùn)行情況，因?yàn)槠浞奖阌涗浐吞幚砑夹g(shù)發(fā)展等原因在采煤工作中得到廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)階段國內(nèi)外的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)均把研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到振動信號技術(shù)的發(fā)展中，力求通過相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

2 采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障診斷技術(shù)的應(yīng)用分析

為了能夠進(jìn)一步提高采煤機(jī)搖臂齒輪箱的使用技術(shù)，就需要針對出現(xiàn)的問題和故障進(jìn)行研究，在對故障診斷技術(shù)和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測有一個整體概念的基礎(chǔ)上，對其在實(shí)際應(yīng)用中的狀況進(jìn)行分析和調(diào)整，以求能更有效的解決故障問題。采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障診斷技術(shù)的應(yīng)用分析從其特征和原因兩個方面進(jìn)行，既能找到問題的根本原因和產(chǎn)生根源，又能在現(xiàn)有技術(shù)水平上有所提高，創(chuàng)新新技術(shù)以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展趨勢。

2.1 采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障的原因分析

搖臂齒輪箱的故障需要經(jīng)過分類進(jìn)行具體分析，例如高速區(qū)故障表現(xiàn)為齒輪齒面的點(diǎn)蝕，磨損，擦傷等，是在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中因?yàn)闈櫥瑮l件的惡化造成的，產(chǎn)生噪音和振動，嚴(yán)重情況需要全部替換齒輪和軸承。除此之外，低速區(qū)也會出現(xiàn)兩級行星輪系的故障，使得斷齒出現(xiàn)更大的事故。浮動密封故障中潤滑油變質(zhì)，密封失效等都會使得齒輪的運(yùn)行出現(xiàn)問題，造成損傷。通過分析采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障的原因，能更好地解決故障問題。

2.2 采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障的特征分析

采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障研究中多以振動信號為主，通過振動信號頻譜特征分析研究采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障的特征。舉例來說，當(dāng)采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障時，故障激勵源使得齒輪中信號沖擊能量增加，在頻譜圖中就能把故障頻譜特征突顯出來，從而可以用頻譜特征的方式表現(xiàn)采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障的特征。由于齒輪本身故障的可能性非常大，所以在研究中可以通過分析正常狀態(tài)，齒輪磨損故障，齒形誤差，斷齒故障等包含各個故障的特征，經(jīng)過對比把具體特征用頻譜表現(xiàn)出來。

3 總結(jié)

總而言之，采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障診斷技術(shù)的分析和研究對現(xiàn)階段的采煤設(shè)備和相關(guān)機(jī)器的工作原理，結(jié)構(gòu)特征和故障原因進(jìn)行了了解，在建立一個完整的概念體系的同時有針對性的對相關(guān)問題和故障進(jìn)行分析，并改進(jìn)和調(diào)整了采煤工作的技術(shù)和應(yīng)用。通過對有關(guān)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和故障分析，結(jié)合工作環(huán)境惡劣和安裝技術(shù)落后等問題，對采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障診斷技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行了解，對其結(jié)構(gòu)，故障原因和特征進(jìn)行分析，經(jīng)過相關(guān)實(shí)驗(yàn)得出了有益于采煤工作未來發(fā)展的依據(jù)和結(jié)論。采煤工作機(jī)搖臂齒輪箱故障診斷技術(shù)不僅為搖臂齒輪箱故障的解決和預(yù)防提出了有效的意見，還為能源行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新提供了新思路，為我國經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展指引了方向。

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