采煤機的故障分析與診斷探討

王瑞冬

（山西煤炭運銷集團拓新煤業有限公司，山西太原 030300）

采煤機是煤礦生產中的重要工具，具有割煤、裝煤等多種功能。由于采煤的工作環境通常較為惡劣，采煤機在這樣的工作環境下容易受到外力的影響及沖擊，從而造成設備運行的故障；此外環境中的粉塵、水汽等也會對采煤機的運行產生影響，導致采煤機工作效率的降低。為了避免這一情況，需要對采煤機進行有效的管理和養護，當故障發生時要進行及時地處理和維修，并總結故障發生的原因，以提高采煤機的運行效率和穩定性。

1 采煤機常見故障分析

當前在采煤作業中使用較為廣泛的采煤機通常由截割機、牽引設備、電力傳輸設備和附屬裝置等幾個部分組成。截割機是通過齒輪的傳動來運行的，牽引設備則需要液壓的方式來進行牽引，采煤機的故障也通常發生在這兩個環節。

1.1 軸承故障

采煤機的牽引力通常較大，因此給軸承部分造成較大的負荷，軸承部分長期處于高壓的工作狀態下，容易產生運行的故障，例如滾輪的磨損或碎裂等。此外，受到滾輪的影響，軸承部分的鏈輪也會產生運行故障，與之相連的零部件同樣會受到影響。從而導致整個系統的破壞[1]。

在采煤機的軸承結構中，搖臂部位所受的外力是最大的，當搖臂出現頻繁的上下搖動時，軸承部分所受到的摩擦力就會對軸承部分產生極大的磨損，從而導致軸承部分的抗壓力顯著降低。除此之外，環境的污染、潤滑系統、軸承安裝上的問題都會導致軸承的磨損，進而影響支架和底座的變形等，最終導致故障的發生。為了避免這些故障的發生，在軸承的設計和制作環節就應當保證質量，從而提高軸承的使用壽命。

1.2 液壓系統的故障

采煤機液壓系統也是故障頻發的一個環節。采煤機的牽引部分通常都有液壓系統。在液壓系統內部設有自動調速裝置和保護裝置，能夠起到保護系統的作用，但這種自動保護裝置在智能性上有待進一步提高，還無法完全避免故障的發生。而液壓系統的結構通常較為復雜，一般的自動調節系統無法滿足實際工作中的調節要求，因而無法有效避免各種類型的故障。此外，周圍的環境因素也會對液壓系統的工作狀態產生較大的影響，在對液壓系統進行保養和維護的過程中，不應該拆開系統，防止環境對系統內部產生污染。

一般采煤機中的液壓故障都是由于環境的污染而引起的。而環境的污染主要是通過油箱中進入雜質的形成產生的。當油液中出現雜質時，就會引起油泵的磨損，從而導致漏油的現象，使油箱內的壓力明顯降低。系統的控制系統若受到污染就會造成閥門控制失靈，導致系統整體結構的異常。因此，在液壓器的設置中必須做好系統的密封工作，有效防止環境中的雜質進入液壓系統內部，有效預防設備運行故障的發生。

1.3 其他機械系統的故障

除了以上兩種常見的故障外，采煤機在運行過程中還容易發生其他的機械故障，例如部件連接的問題、承載力的問題、某些零件的磨損、齒輪運轉上的障礙、設備過載、系統運行溫度過高等。這些問題都會引起機械設備的故障，從而導致采煤工作無法正常進行。

2 采煤機故障診斷的方法

采煤機的故障診斷方法有很多，常見的方法包括振動診斷法、油液診斷法、噪聲診斷法、溫度診斷法等。其中溫度診斷法是最為常見的一種診斷方式，在診斷的有效性、靈敏性、準確性上都有較好的保障。一旦設備中的某個環節出現異常，設備的磨損程度將會在較短的時間內極大的上升，但這時油液的變化和噪聲的變化還不夠明顯，最為顯著的直觀變化是設備溫度的變化，因此通過檢測溫度的方式能夠在最短的時間內確定設備的運行狀況，并采取相應的應對措施[2]。

在采煤機的故障診斷中，使用溫度檢測的方法也是較為實用的一種方式。當采煤機發生故障時，設備中各個點的溫度都會產生不同程度的變化，通過將設備實際的溫度與歷史記錄溫度進行對比，就能發現設備的異常狀態，并分析歸納出溫度變化的規律和走向，若再加上一定的油液分析，就能基本確定設備的故障原因和故障部位。在液壓系統的診斷中，可以采用溫度診斷、壓力診斷和流量診斷相結合的方式。在系統的不同部位都應該設置一定的監測點，并對數據進行實時記錄，建立一個完善的檢測場，綜合反映設備中的壓力、溫度和流量變化，計算總結出故障的原因。在日常的工作過程中，可以通過對設備污染狀況的檢查和控制來降低設備污染的程度，確保系統的正常工作。當故障發生時，通過檢測場的使用，還能有效地判斷故障發生的原因，及時排除故障源，保證系統的安全性。

3 故障診斷的準則和檢測系統

3.1 故障診斷準則

在故障診斷準則中需要將設備的溫度和壓力作為判斷的標準和故障的信號。這些要素可以有效反映出采煤機的運行狀態及變化趨勢，并通過與歷史數據的對比得出故障的產生部位，判斷故障原因。

3.2 檢測系統的設計

檢測系統的設計方案應當從設備的運行狀況出發，并制定設備檢測的范圍。在設備檢測的過程中，應當明確設備的結構、功能、性狀以及故障的易發點，此外還需要將操作人員的技術、設備使用環境等充分考慮進去。

3.3 有效控制采煤機的溫度

當采煤機的溫度在短時間內出現較大的上升時，首先可以使用冷卻水對采煤機進行冷卻。其次需要對引起采煤機溫度上升的因素進行確定。一般采煤機溫度上升是由齒輪的磨損或設備的超負荷運轉引起的[3]，這時只要及時更換磨損的齒輪就能解決溫度過高的問題。此外采煤機切入煤壁，割煤速度過快會造成設備溫度的升高，針對這種情況，應該放緩切割速度，立即停止設備的運行，并檢查升溫的原因，當故障排除，且溫度恢復正常后才可重新使用設備。

3.4 采煤機啟動器的控制

采煤機在使用過程中經常發生啟動設備的故障，導致設備無法正常啟動。啟動器的故障一般由二極管的故障引起，這時可以檢查設備的急停按鈕，看是否處于解鎖狀態。其次需要對磁力設備的供電狀況進行檢查，當磁力啟動器斷電時需要及時充電。除此之外，對電路中的開關、接觸器、啟動按鈕等都需要進行檢查，只有當上述部分都處于正常的狀況時才能確保采煤機的正常啟動。

3.5 采煤機傳輸器的控制

采煤機的傳輸器問題一般由按鈕的故障或電纜的斷線引起。這時需要對電路中的主線進行檢查，并將與之相連的接地線和二極管進行重新連接。此外，還可以借助一定儀器來判斷電路的運行狀況，具體的判斷方法為：打開隔離開關，若開關打開后故障狀況消失則說明是主線出現問題；若開關打開后故障情況沒有明顯變化則說明是電動機的故障。

4 結語

采煤機在采煤作業中具有重要的作用，是實現采煤效率提高和采煤質量保證的前提。做好采煤機的有效管理及故障的合理控制，就能夠有效提高煤礦企業的生產效益，促進采煤產業的整體發展。本文對采煤機的故障原因進行了分析，從設備的溫度控制、電動機控制、開關控制等方面總結了提高采煤機運行穩定性及故障預防、排除的方法，為采煤機的有效管理提供了一定的思路。

［1］李春華，荊杰.淺談煤礦采煤機常見故障分析和診斷的基本方法［J］.中國科技博覽，2011（31）：62-64.

［2］王鵬.淺談煤礦滾筒采煤機故障分析及對策［J］.科技致富向導，2012（01）：81-83.

［3］張建彬.淺談煤礦采煤機常見故障分析和診斷的基本方法［J］.中國科技博覽，2011（11）：49-52.