井下運煤車原理及其故障分析

李曉南

（晉城煤業(yè)集團(tuán)，山西 晉城 048006）

引言

為解決綜采銜接問題，晉城煤業(yè)集團(tuán)（以下簡稱晉煤）引進(jìn)了國外先進(jìn)的連續(xù)采煤設(shè)備。井下運煤車來往于連續(xù)采煤機和破碎機之間，將連采機采下的煤裝到井下運煤車刮板上，再將煤運輸?shù)狡扑闄C處卸出。它主要由動力傳動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、輸送機、電纜滾筒裝置和液壓系統(tǒng)等組成。

1 行走動力傳動系統(tǒng)原理及故障分析

井下運煤車的行走系統(tǒng)為4輪提供動力，控制系統(tǒng)提供了平穩(wěn)的無級變速，可減少對電動和機械系統(tǒng)的沖擊力。同時還可提供兩側(cè)行走輪的差速功能，保證兩側(cè)輪胎的差速動作，防止在路況不好的地方打滑。井下運煤車的動力傳動系統(tǒng)由驅(qū)動電機、減速器、短驅(qū)動軸、長驅(qū)動軸、萬向節(jié)、輪邊行星齒輪減速器等組成。行走電機、行走減速器、濕式制動閘通過螺栓固定在一起，通過齒輪與電機的輸出軸相聯(lián)。需要從運煤車上拆下行走電機時，應(yīng)該將行走電機、行走減速器和濕式制動閘組件一起拆下，再將電機和減速器拆開。具體操作時要注意先拆下輪胎和輪圈、與濕式制動閘相連的液壓油管、給行走電機供電的電纜，然后用支撐塊支撐住行走電機，最后從電機頂部的安裝座上拆下開口銷和定位銷，就把電機拆下了。動力傳動路線是由電機帶減速器，再通過萬向節(jié)帶動輪邊行星齒輪減速器，最后驅(qū)動車輪。減速器中萬向節(jié)的作用是當(dāng)車輪和內(nèi)齒圈繞銷子擺動時，仍能將大錐齒輪傳來的動力傳遞給中心輪。在使用過程中，操作人員發(fā)現(xiàn)運煤車在井下正常行駛時，左側(cè)輪旋轉(zhuǎn)。通過聽聲音，有一個行走減速裝置有異響，初步判斷是行走輪減速器故障。技術(shù)人員將該減速器運上地面并檢查發(fā)現(xiàn)，軸承滾珠掉入星形減速裝置內(nèi)，打壞了星形齒輪。

2 制動系統(tǒng)原理及使用時需注意的事項

制動系統(tǒng)是井下運煤車必不可少的安全裝置。它主要分為工作制動和緊急制動，通過濕式制動閘實現(xiàn)井下運煤車的減速、緊急制動和坡道上停車。濕式制動閘主要由殼體、摩擦片、缸體、活塞等組成。當(dāng)井下運煤車需要緊急制動時，司機按下緊急制動桿，通過液壓回路將制動力傳遞至濕式制動閘。制動閘上緊急釋放孔回油，在彈簧的作用下使動摩擦片接近靜摩擦片，從而緊急制動。

當(dāng)井下運煤車在運行中需要減速時，司機腳踩工作制動，給工作制動油管中注入高壓油，活塞左移，動靜摩擦片接觸產(chǎn)生制動力矩，油壓越高，制動力矩越大。

在使用過程中，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)井下巷道不平或坡度大時，容易磨損濕式制動閘。在濕式制動閘中裝有磨損指示器，它的作用是司機在不拆開制動閘的情況下，檢查出制動閘的磨損程度。指示銷在彈簧的作用下壓向推板，指示銷的右端伸出制動閘外殼。通常情況下，可看出指示銷伸出。隨著制動閘的磨損，指示銷縮回。當(dāng)指示銷左端與制動閘外殼相平時，就應(yīng)該更換制動閘，以免發(fā)生事故。在更換濕式制動閘后，要注意及時將濕式制動閘上的緊急制動和工作制動液壓回路中因拆管而進(jìn)入的空氣通過放氣口放掉。否則，空氣進(jìn)入封閉油路中，會影響井下運煤車的緊急制動和工作制動。在使用過程中，我們還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)隊里更換一名新司機，不到兩個月，就需要更換制動閘。新司機在最初不太熟練的情況下，要經(jīng)常使用工作制動，有時在有坡度的地方，一只腳踩行走腳踏板讓車行走，另一只腳踩工作制動來限制行走速度，這樣就會加劇濕式制動閘的磨損，同時會對電機造成傷害。

3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)原理及故障分析

由于井下巷道窄，轉(zhuǎn)彎半徑小，而井下運煤車在實際使用過程中經(jīng)常需要改變運行方向，因此該車采用四輪轉(zhuǎn)向，以獲得較小的轉(zhuǎn)彎半徑。它最小外轉(zhuǎn)彎半徑為7 036 mm，最小內(nèi)轉(zhuǎn)彎半徑為2 743 mm。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向油缸、轉(zhuǎn)向臂和拉桿等組成。轉(zhuǎn)向油缸的活塞桿縮回時，轉(zhuǎn)向臂逆時針方向擺動，拉桿向左移動，使前車輪逆時針擺動，同時通過橫拉桿，下轉(zhuǎn)向臂使另一側(cè)前車輪也逆時針轉(zhuǎn)動；另一轉(zhuǎn)向油缸的活塞桿伸出，拉桿向左移動，使后車輪順時針轉(zhuǎn)動，同時通過下轉(zhuǎn)向臂、橫拉桿使另一側(cè)后車輪也順時針轉(zhuǎn)動。在使用時要注意經(jīng)常檢查各轉(zhuǎn)向部件，每個轉(zhuǎn)向部件的損壞或故障都會引起局部或整個轉(zhuǎn)向失靈。在使用中轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障集中在轉(zhuǎn)向油缸和轉(zhuǎn)向頭兩處。運煤車是通過兩根轉(zhuǎn)向油缸實現(xiàn)轉(zhuǎn)向的。兩根油缸油路并聯(lián)在一起，當(dāng)一根竄液時，這兩個油缸就都不能正常工作。油缸竄液的原因主要是由于油缸的推移桿從缸體內(nèi)脫落而造成。后拆檢分析后，發(fā)現(xiàn)有的油缸是直接通過螺扣扭在活塞上，檢修時增加鎖緊螺母和止動墊片后未發(fā)生類似問題。

4 輸送機原理及故障分析

輸送機原理與井下常用的刮板機原理相似，但在結(jié)構(gòu)上不盡相同。它主要由機身、刮板鏈、驅(qū)動裝置、緊鏈裝置等組成。在裝煤時，運輸機的刮板鏈將煤移動以裝滿車箱。需要卸載時，啟動電機，經(jīng)蝸輪蝸桿減速器使驅(qū)動軸上鏈輪轉(zhuǎn)動，帶動刮板鏈運動，將裝在輸送機機身上的煤運往卸載端，卸到給料破碎機的料斗內(nèi)。在使用過程中，井下匯報運輸機不轉(zhuǎn)，下井檢查發(fā)現(xiàn)電機轉(zhuǎn)動有異響，打開運輸機減速器的上端蓋，可以看到蝸桿與蝸輪正常旋轉(zhuǎn)，但運輸機鏈輪不轉(zhuǎn)?？蓴喽p速器有故障。進(jìn)一步在鏈輪處觀察減速器的輸出軸，可看到輸出軸的軸套旋轉(zhuǎn)，可判斷輸出花鍵斷。

5 液壓系統(tǒng)組成及故障分析

該運煤車的液壓系統(tǒng)由液壓泵、液壓馬達(dá)、制動閘、轉(zhuǎn)向油缸、運輸機調(diào)高油缸等部分組成。在使用過程中發(fā)現(xiàn)液壓泵的輸入軸斷裂，排查后發(fā)現(xiàn)，是由泵與電機的聯(lián)結(jié)器中的緩沖墊破損引發(fā)。液壓泵在啟動后由于缺少緩沖，導(dǎo)致對泵的輸入軸長期沖擊，使液壓泵的輸入軸斷裂。因此建議維修人員每周要打開聯(lián)接器護(hù)蓋檢查一次緩沖墊，避免類似現(xiàn)象發(fā)生。

總之，在該運煤車使用過程中暴露出來的一些不足，我們要通過日常檢修，注意其易發(fā)生故障部位，為該設(shè)備在我國煤礦井下使用積累更多的經(jīng)驗。