井下运煤车原理及其故障分析

李晓南

（晋城煤业集团，山西 晋城 048006）

引言

为解决综采衔接问题，晋城煤业集团（以下简称晋煤）引进了国外先进的连续采煤设备。井下运煤车来往于连续采煤机和破碎机之间，将连采机采下的煤装到井下运煤车刮板上，再将煤运输到破碎机处卸出。它主要由动力传动系统、转向系统、制动系统、输送机、电缆滚筒装置和液压系统等组成。

1 行走动力传动系统原理及故障分析

井下运煤车的行走系统为4轮提供动力，控制系统提供了平稳的无级变速，可减少对电动和机械系统的冲击力。同时还可提供两侧行走轮的差速功能，保证两侧轮胎的差速动作，防止在路况不好的地方打滑。井下运煤车的动力传动系统由驱动电机、减速器、短驱动轴、长驱动轴、万向节、轮边行星齿轮减速器等组成。行走电机、行走减速器、湿式制动闸通过螺栓固定在一起，通过齿轮与电机的输出轴相联。需要从运煤车上拆下行走电机时，应该将行走电机、行走减速器和湿式制动闸组件一起拆下，再将电机和减速器拆开。具体操作时要注意先拆下轮胎和轮圈、与湿式制动闸相连的液压油管、给行走电机供电的电缆，然后用支撑块支撑住行走电机，最后从电机顶部的安装座上拆下开口销和定位销，就把电机拆下了。动力传动路线是由电机带减速器，再通过万向节带动轮边行星齿轮减速器，最后驱动车轮。减速器中万向节的作用是当车轮和内齿圈绕销子摆动时，仍能将大锥齿轮传来的动力传递给中心轮。在使用过程中，操作人员发现运煤车在井下正常行驶时，左侧轮旋转。通过听声音，有一个行走减速装置有异响，初步判断是行走轮减速器故障。技术人员将该减速器运上地面并检查发现，轴承滚珠掉入星形减速装置内，打坏了星形齿轮。

2 制动系统原理及使用时需注意的事项

制动系统是井下运煤车必不可少的安全装置。它主要分为工作制动和紧急制动，通过湿式制动闸实现井下运煤车的减速、紧急制动和坡道上停车。湿式制动闸主要由壳体、摩擦片、缸体、活塞等组成。当井下运煤车需要紧急制动时，司机按下紧急制动杆，通过液压回路将制动力传递至湿式制动闸。制动闸上紧急释放孔回油，在弹簧的作用下使动摩擦片接近静摩擦片，从而紧急制动。

当井下运煤车在运行中需要减速时，司机脚踩工作制动，给工作制动油管中注入高压油，活塞左移，动静摩擦片接触产生制动力矩，油压越高，制动力矩越大。

在使用过程中，我们发现当井下巷道不平或坡度大时，容易磨损湿式制动闸。在湿式制动闸中装有磨损指示器，它的作用是司机在不拆开制动闸的情况下，检查出制动闸的磨损程度。指示销在弹簧的作用下压向推板，指示销的右端伸出制动闸外壳。通常情况下，可看出指示销伸出。随着制动闸的磨损，指示销缩回。当指示销左端与制动闸外壳相平时，就应该更换制动闸，以免发生事故。在更换湿式制动闸后，要注意及时将湿式制动闸上的紧急制动和工作制动液压回路中因拆管而进入的空气通过放气口放掉。否则，空气进入封闭油路中，会影响井下运煤车的紧急制动和工作制动。在使用过程中，我们还发现，当队里更换一名新司机，不到两个月，就需要更换制动闸。新司机在最初不太熟练的情况下，要经常使用工作制动，有时在有坡度的地方，一只脚踩行走脚踏板让车行走，另一只脚踩工作制动来限制行走速度，这样就会加剧湿式制动闸的磨损，同时会对电机造成伤害。

3 转向系统原理及故障分析

由于井下巷道窄，转弯半径小，而井下运煤车在实际使用过程中经常需要改变运行方向，因此该车采用四轮转向，以获得较小的转弯半径。它最小外转弯半径为7 036 mm，最小内转弯半径为2 743 mm。转向系统主要由转向油缸、转向臂和拉杆等组成。转向油缸的活塞杆缩回时，转向臂逆时针方向摆动，拉杆向左移动，使前车轮逆时针摆动，同时通过横拉杆，下转向臂使另一侧前车轮也逆时针转动；另一转向油缸的活塞杆伸出，拉杆向左移动，使后车轮顺时针转动，同时通过下转向臂、横拉杆使另一侧后车轮也顺时针转动。在使用时要注意经常检查各转向部件，每个转向部件的损坏或故障都会引起局部或整个转向失灵。在使用中转向系统的故障集中在转向油缸和转向头两处。运煤车是通过两根转向油缸实现转向的。两根油缸油路并联在一起，当一根窜液时，这两个油缸就都不能正常工作。油缸窜液的原因主要是由于油缸的推移杆从缸体内脱落而造成。后拆检分析后，发现有的油缸是直接通过螺扣扭在活塞上，检修时增加锁紧螺母和止动垫片后未发生类似问题。

4 输送机原理及故障分析

输送机原理与井下常用的刮板机原理相似，但在结构上不尽相同。它主要由机身、刮板链、驱动装置、紧链装置等组成。在装煤时，运输机的刮板链将煤移动以装满车箱。需要卸载时，启动电机，经蜗轮蜗杆减速器使驱动轴上链轮转动，带动刮板链运动，将装在输送机机身上的煤运往卸载端，卸到给料破碎机的料斗内。在使用过程中，井下汇报运输机不转，下井检查发现电机转动有异响，打开运输机减速器的上端盖，可以看到蜗杆与蜗轮正常旋转，但运输机链轮不转。可断定减速器有故障。进一步在链轮处观察减速器的输出轴，可看到输出轴的轴套旋转，可判断输出花键断。

5 液压系统组成及故障分析

该运煤车的液压系统由液压泵、液压马达、制动闸、转向油缸、运输机调高油缸等部分组成。在使用过程中发现液压泵的输入轴断裂，排查后发现，是由泵与电机的联结器中的缓冲垫破损引发。液压泵在启动后由于缺少缓冲，导致对泵的输入轴长期冲击，使液压泵的输入轴断裂。因此建议维修人员每周要打开联接器护盖检查一次缓冲垫，避免类似现象发生。

总之，在该运煤车使用过程中暴露出来的一些不足，我们要通过日常检修，注意其易发生故障部位，为该设备在我国煤矿井下使用积累更多的经验。