煤矿机电设备机械故障检测诊断技术

王左生

（山西省阳泉市大阳泉煤炭有限责任公司， 山西 阳泉 045000）

煤矿机电设备包括采煤机、刮板运输机、煤矿掘进机、液压钻车等等，由于这些机器的使用环境恶劣，荷载任务重，所以比较容易出现问题。如果出现故障将会导致采煤工作中断，继而对采煤公司造成巨大的经济损失。想要保证煤矿机电设备的正常运行，技术人员必须要掌握煤矿机电设备检查诊断技术，以便于矿井中能够对这些煤矿机电设备进行有效维修。

1 煤矿机电设备故障检测

1.1 采煤机的故障分析

采煤机是一个集机械、液压和电气为一体的大型复杂系统。采煤机的结构分为：截割部、装载部、行走部、电动机、操作控制系统。以MG 200/500―WD型采煤机为例，模型如图1所示。

图1 MG 200/500―WD型采煤机

为了便于了解采煤机，如表1为MG 200/500-WD型采煤机参数。

判断故障方法：从外部到内部；先电气后机械再液压；先部件后元件。运用这种方法，层层解剖，就能很容易判断故障点。

表1 MG200/500―WD型采煤机

1.1.1 液压油污染

1）油箱油温升高，应该观察牵引部油箱油位是否上升，来判断是否有其他杂质混入油箱。

2）牵引部有异常声响。液压油混入空气后，油泵会发出异响。其原因也许是油泵空抽，如果油箱液面过低，会导致油泵抽空，所以检查过滤器堵塞情况和吸油管漏气情况。

3）伺服机构动作迟缓。液压油混入杂质，造成元件磨损导致压力、流量降低，从而导致伺服机构动作缓慢。

1.1.2 机械故障

截割部齿轮、轴承的损坏。其原因在于设备使用时间过长，零件磨损超限；截割部减速器过热，冷却系统出现故障[1]。

1.2 刮板运输机的故障分析

刮板运输机是综合机械化采煤工作的主要运输设备。各种类型的刮板输送机的主要结构基本是相同的，它由机头、中间和机尾三个部分组成。刮板运输机常见的故障：

1）电动机故障。电动机工作，但链子不动，原因可能是刮板链卡住；电动机不能启动，也许是电气线路损坏所致；电动机温度过高，很有可能由于负荷运行或者散热不好所致。

2）减速器故障。减速器声音不正常，这是轴承、齿轮没有调整好；减速器温度过高，通常是因为润滑油污染严重致使减速器散热不良。

1.3 掘进机的故障分析

煤矿掘进机，是利用回转刀切削岩石形成矿井断面的先进煤矿机电机械。煤矿掘进机的结构：刀盘；控制、支撑和推进系统；后配套设备。开敞式掘进机有安全、快速、优质、对环境影响小等优点，同时也有主机质量大、运输不方便等缺点，这也对故障诊断、维修造成一定困难。

开敞式挖掘机故障存在的点有：

1）设备启动后无压力。气温原因可能是气温过低导致油液出现冷凝现象，使控制回油不畅；安全阀调制过低。

2）油泵高温。油质不好；设备困油；压力调整过高。

2 煤矿机电设备故障诊断

2.1 采煤机故障的解决方法

关于液压系统压力、液压油污染以及机械故障的解决对策：

1）检查油箱情况。查清是否是缺油、漏油、进杂质、进空气等的原因，如果油箱杂质太多，必要时要换油。

2）经常清理过滤器。清洗或更换补油单向阀、整流阀，清洗油箱并更换新油。清洗方法：加入低黏度透平油，空转30 min后把油放掉，再加入少量的抗磨液压油空转10 min，最后注入规定牌号抗磨液压油，这样便能减少油箱受到煤尘、杂质入侵。

3）在地面检修时，及时更换磨损严重更多齿轮、轴承，检查冷却器是否损坏，如果损坏严重及时更换。有些故障无法从表面看出，这时只有打开机器才能看出具体原因出在什么地方，例如：2016年辽宁抚顺某煤矿采煤机在工作一个月后，出现不正常工作的情况。具体情况是采煤机在地下8 m左右进行煤矿挖掘作业，午休过后，工人开启采煤机，发现截割部存在异响，而后在作业过程中截割部摇臂存在不灵敏的情况。技术检修人员立即对其进行查看，由于采煤机在地下工作时出现的问题，检修人员只能做一些简单检查。首先检查油箱、过滤网情况，发现油量表并没有任何变化，过滤网只是有些堵塞，而后将油放空又添加新油，同时将过滤网进行清理，再开机，发现摇臂运转不灵情况依旧存在，以此排除液压系统造成的故障[2]。于是检修人员无奈之下动用煤矿人员将采煤机搬运到地面上，对采煤机进行拆解。在打开摇臂外壳时发现，摇臂内有一个齿轮几乎磨平，分析原因是长时间进行作业导致齿轮磨损超限，果然在更换齿轮后，采煤机摇臂运转不灵情况有所改善。

2.2 刮板运输机故障的解决对策

刮板运输机故障表现不是直观表现出来的，所以无法对其进行解体检验，这时我们能够通过声音、温度和稳定性三方面对刮板运输机进行故障判断，通常可采取下述方法排除：

1）电动机故障。查看刮板链是否卡顿，如有需要立即打磨、更换刮板链；上槽煤挑出二部分，减轻电动机的负担；补充油量，顺便清理滤网；更换易熔合金塞，并且补充油液；对其线路进行检查，修复损坏部位便能够排除故障；减轻负荷，清除电动机周围的杂物，保持通风顺畅。

2）减速器。更换磨损或损坏的部件，并对其进行有效调整，即可清除故障；更换润滑油，同时及时清理减速器周围的废润滑油，以免二次污染；检查水冷减速器供水情况。

2.3 掘进机故障的解决对策

关于掘进机设备启动后无压力、显示温度保护、油泵高温等故障的对策：

1）空转油泵给油液加温，如果是油液冷凝原因，用这种方式即可解决；检查LS供油以及LS过滤器，查看油路是否顺畅；检查控制元件设置是否存在问题。

2）检查使用油液，避免用劣质油；检查并适当调整敏感压力；检查油泵连接口是否有泄油现象。一些问题还需要根据实际情况进行判断，例如：某开掘工程，一个半闭式系统的掘进机，设备在开机后正常运作，但是油泵管路高速跳动，工作半个小时后各元件开始降低速度。技术人员通过理论知识怀疑是油泵管路出现问题，于是打开油泵泄油口放油，发现回油管并没有泄漏现象。在检查阀门的时候发现溢流阀、单向阀的工作正常，而补油压力与往常相比要低很多，发现无法手动进行调整[3]。而后使用溢流阀控制补油泵压力。经过尝试，发现溢流阀压力控制在6 bar时，补油泵压力恢复正常，在更换补油齿轮泵后，设备正常使用。

3 结语

煤矿机电设备检测诊断技术在煤矿作业中起到非常重要的作用，从解决采煤机牵引部有响动问题、解决刮板运输机减速器故障、解决煤矿掘进机元件问题等方式，对煤矿机电设备机械故障检测诊断进行简单分析，并通过与现实的对比，提出一些解决方案，希望能够帮助到煤矿机电设备相关工作者。