煤礦井下掘進機機電設備故障及維護

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摘要:對于煤礦的井下工作來說，井下掘進設備是主要工作設備，在巷道掘進環(huán)節(jié)，如果煤層比較穩(wěn)定，且走向較長時就會利用掘進機進行施工。此類設備的工作性能和穩(wěn)定性直接影響到后期的工作安排，需要進行有效維護和管理。探討掘進機機電設備的常見故障，提出針對性的維護管理措施。

關鍵詞:煤礦;掘進機;故障及維護

引言

現(xiàn)代社會對煤的需求量不斷提升，在堅持資源節(jié)約和保護環(huán)境的政策之下，我們需要保障開采過程的高質(zhì)量、高要求、高產(chǎn)量，在保障人員生命安全的前提下善于利用大型機械設備，讓專業(yè)施工設備在煤礦開采環(huán)節(jié)發(fā)揮更加穩(wěn)定的效果。掘進機出現(xiàn)故障后對于施工進程影響較大，相關人員需要按照規(guī)章制度進行仔細檢查，做到未雨綢繆。

1掘進機機電設備的常見故障

1.1電氣故障

一般情況下掘進機的機電設備電氣故障主要發(fā)生在控制部分，例如PLC段。其中PLC無輸出和接觸器問題是主要的故障類型。從問題產(chǎn)生的主要特點來看，PLC無輸出的主要原因在于保護器出現(xiàn)問題或控制系統(tǒng)損壞，例如線路虛接等。此時我們會通過狀態(tài)指示等來判定系統(tǒng)的工作情況，如果燈亮說明有輸出，運行正常;如果燈滅則說明PLC輸入端可能出現(xiàn)受損情況。在PLC故障后應該先觀察狀態(tài)顯示燈是否處于輸入狀態(tài)，其次采取合理的措施來進行短接輸入。接觸器線圈和繼電器線圈無法互通問題也時有產(chǎn)生。電圈燒毀、繼電器損壞問題是常見故障影響因素。相關人員會根據(jù)萬用表對故障區(qū)域和故障原因進行分析，然后確定繼電器線圈無法接通的根本原因是因為線圈燒毀，還是直流電源未有效接通等。這些故障都可以通過萬用表檢測或PLC輸出端管理來實現(xiàn)。需要注意的是，如果接觸器無法可靠吸合，則需要考慮電壓狀態(tài)問題。掘進機系統(tǒng)中的接觸器以低壓保持、高壓吸合模式正常工作，供電電源在受到功率影響干擾時就會導致電流過大、電壓下降，此時需要盡可能地增加供電電纜的截面積，從而將電纜長度控制在合理范圍之內(nèi)，讓系統(tǒng)處于正常的工作狀態(tài)之下;如果出現(xiàn)設備損壞問題則需要更換相應的元器件。

1.2液壓系統(tǒng)故障

液壓系統(tǒng)故障問題一般是因為掘進機長期處于比較惡劣的工作環(huán)境下所導致的，在強沖擊、高負荷的工作環(huán)境下液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的可能性也比較高，例如液壓油溫過高就是一種典型的故障類型。在60℃以上時，液壓系統(tǒng)的掘進機油缸無法正常工作，動作緩慢和密封裝置老化，油溫過高讓原有的正常運行部件工作頻率減慢。出現(xiàn)此類情況多因為液壓系統(tǒng)的設計不合理所導致，而操作規(guī)范性問題也對液壓系統(tǒng)的工作運行起到了重要的推動作用。在日常檢查環(huán)節(jié)，工作人員需要對液壓系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行檢查和分析，一方面做好液壓系統(tǒng)的清潔與管理工作，另一方面將管道內(nèi)部的雜質(zhì)和其他污垢完全清除，將油溫控制在合理的范圍之內(nèi)。維護環(huán)節(jié)當中需要將液壓油增加到合理的油位，確保液壓系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。當輔助元件出現(xiàn)損壞后，壓力過高影響發(fā)動機的功率和轉速，液壓泵的輸出壓力也處于較高水準，負荷過大產(chǎn)生的異常聲音、高溫現(xiàn)象也讓液壓泵長期處于較為危險的工作環(huán)境。出現(xiàn)故障后需要先更換某些元件，然后再通過各類措施確保壓力值處于正常范圍內(nèi)。液壓系統(tǒng)故障的另一原因在于液壓油中混入了空氣、雜質(zhì)等。液壓系統(tǒng)的設計本身是一種精密儀器的設計，各個元件都需要通過良好配合才能維持液壓系統(tǒng)的正常工作。當液壓油之間混入了雜質(zhì)后，元件中的縫隙、間隙和光滑表面會受到影響，系統(tǒng)的運行受阻，吸入雜質(zhì)過多時還會阻隔吸油口區(qū)域的過濾器，影響到油泵的正常運轉。所以，液壓油的日常管理工作中應重點避免雜質(zhì)進入，如果發(fā)現(xiàn)有雜質(zhì)應立即更換液壓油。

1.3刮板器問題

刮板器的運行問題一般是因為卡鏈、斷鏈問題導致。鏈條過松等都會導致卡鏈的出現(xiàn)，此時相關人員要定期清理鏈輪區(qū)域存在的異物和雜質(zhì)，合理控制馬達轉速。另外，在預防措施方面需要及時更換鏈條，對于某些工作時間較長的鏈條可以將其替換，避免刮板器運行環(huán)節(jié)中產(chǎn)生斷裂直接影響井下生產(chǎn)。日常維護環(huán)節(jié)中，輸送機的鏈條垂度過大或過小都會導致跳鏈等故障發(fā)生，工作人員也應該調(diào)節(jié)鏈條的張緊程度，一方面讓減速器的螺栓保持在合理位置，另一方面進一步優(yōu)化減速器的緊固螺栓性能。

2井下掘進機機電設備故障預防措施

從機電設備故障類型來看，很多常見故障或使用問題都具有共性，這些共性內(nèi)容需要通過預防和處理措施進行優(yōu)化，從而根據(jù)不同類型的故障原因采取更加穩(wěn)定的工作策略，實現(xiàn)高效率的井下工作。

2.1形成周期性檢查維修機制

在目前的機電設備運行工作中，周期性檢查維修工作已經(jīng)成為重要的故障預防手段，明確的周期性檢查也能快速定位機電設備的工作問題，采取有效維修方法，減少掘進機等大型設備損壞的概率。另外，企業(yè)內(nèi)部也應該對設備運行情況進行監(jiān)控，使其長期處于穩(wěn)定的作業(yè)狀態(tài)并創(chuàng)造經(jīng)濟效益。例如日檢、周檢、月檢和季檢都是重要的周期性檢查維修機制，日檢的檢查對象包括掘進機的噴嘴、油箱位、水管和所有連接螺栓等。對掘進機周檢，首先需要清潔掘進機把手，然后檢查油路的壓力情況，另外還需要檢測減速器的油缸。需要注意的是為了保證檢測的精準性，需要拆除鏟板的護罩。再次就是對掘進機的鏟板、刮板連等例行檢查，發(fā)現(xiàn)損壞及時更換或者維修。月檢不僅需要重復周檢工作，還要重點圍繞掘進機的履帶性能、供水系統(tǒng)、潤滑油質(zhì)量展開檢查，某些不符合標準的潤滑油或元件需要更換。季檢則主要圍繞掘進機內(nèi)的齒輪靈活性、油箱等展開管理，在數(shù)月工作后，掘進機容易產(chǎn)生很多污垢，污垢堆積容易堵塞油缸，因此季檢一定要對油缸進行重點檢查。每年企業(yè)內(nèi)部還要定期進行年檢，目的在于對掘進機做好充分的徹底檢查，無論是每個零件還是細微的工作部分，都要按照日檢、周檢、月檢、季檢等工作要求執(zhí)行，符合施工技術條例和行業(yè)標準，以便提前發(fā)現(xiàn)問題，盡早提出解決方案。

2.2建立掘進機機電設備維修管理機制

機電設備的維修環(huán)節(jié)本身與損壞程度之間密切關聯(lián)，通常來說輕微損壞并不會耗費大量成本，在維修之后也可以維持井下機電設備的使用要求。但如果是某些大型故障，則需要從技術角度重視設備的維修和維護，選擇最科學、合理的設備損壞管理機制。

2.2.1油壓系統(tǒng)維護如果油壓系統(tǒng)不供油，那么工作人員需要盡快查找故障所在位置，并進行維修處理。如果油箱出現(xiàn)內(nèi)部溫度低，油液黏性大等問題，工作人員需要盡快檢修，避免油壓系統(tǒng)出現(xiàn)不供油的情況。如果在對油壓系統(tǒng)零部件穩(wěn)定性檢測過程中發(fā)現(xiàn)油壓系統(tǒng)工作速率時快時慢，則需要對油壓系統(tǒng)通路堆積的污垢進行清理，降低油壓系統(tǒng)工作壓力。另外，在對油壓系統(tǒng)中油液黏度檢測時，要重點關注液面高度以及是否出現(xiàn)漩渦，如果出現(xiàn)漩渦需要通過截流，減少油彎道流向。

2.2.2切割頭維護煤礦井下掘進機大多利用三幅脹套對切割頭進行連接，保證在工作過程中，切割的減速器能夠向兩端排除障礙物。但是三幅脹套缺乏自動定心功能，安裝難度相對較高，因此在安裝三幅脹套時需要由專業(yè)安裝工人采用專用設備安裝，并在安裝前提前確定好三幅脹套的安裝位置。一般情況下，三幅脹套的螺旋拉緊扭矩為145N•m。如果發(fā)現(xiàn)切割頭受力有問題，需要將油嘴保持在同一水平線上，再對切割頭進行詳細查驗。

2.2.3履帶鏈維護對履帶鏈做好維護，能夠保證其保持良好的松緊度，從而減少掘進機行進過程中可能發(fā)生的安全事故。在進行履帶鏈維護時，要將掘進機同地面分離，放下掘進機機電設備的穩(wěn)定設備，在保證切割板鏟板穩(wěn)定工作的同時，使機電設備能夠從前方掉落下來。在檢測履帶鏈松緊度時，需要將履帶鏈與地面垂直以保證檢測結果更加準確。

2.3提升專業(yè)人員水平

專業(yè)人員能夠直接保障井下機電設備生產(chǎn)運行環(huán)節(jié)處于長期穩(wěn)定狀態(tài)，井下人員也需要具備專業(yè)能力和素養(yǎng)。相關技術人員除了要具備良好的知識技能外，還需要具備安全意識和維修技能，從而在各種危險來臨時快速作出反應，最大程度降低可能產(chǎn)生的風險和損失，將風險控制在損害邊緣之上。因此，首先在選聘煤礦井下掘進機機電設備工作人員時就需要嚴格審查，采用筆試、面試加試崗的考核方式盡可能選擇高學歷、高水平的工作人員。其次，要加強新晉工作人員的培訓督導，盡可能為其提供專業(yè)進修機會，平時也可以定期舉辦研討會，鼓勵工作人員分享維修經(jīng)驗，提升自身的專業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)。

3結語

掘進機的應用可以實現(xiàn)安全有效的煤礦開采，而掘進機在未來的井下工作中會有效地緩解煤礦開采工作的有關問題，從而取得良好的經(jīng)濟效益。因此為了保障掘進機的正常運行，需要做到故障的早發(fā)現(xiàn)、早應對，從日常管理和維護等方面加強管理，從而延長設備的使用周期。

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作者：閆振 單位：山西天地煤機裝備有限公司