淺析露天采煤機常見機電故障與診斷

樸永春　布仁吉日嘎拉

摘 要：作為露天開采機械設備的關鍵設備之一，采煤機性能直接影響礦山企業的煤炭生產能力。由于采煤機所處的生產環境十分惡劣，生產過程中容易出現一些故障，因此維修頻率高且維修保養費用大，不利于煤炭生產工作的順利進行。針對如何提高維修水平進而保證采煤機運行效能等問題，文章在闡述露天采煤機的類型與主要特點的基礎上，重點探討了采煤機常見故障與故障診斷等方面的內容，對于保證礦山高效開采具有重要意義。

關鍵詞：露天煤礦；露天采煤機；機械故障；故障診斷

引言

我國是以煤炭作為能源主體結構的國家之一，以經濟建設為中心的社會主義建設的根本宗旨促進了我國煤礦產業的不斷升級。露天開采，作為煤炭開發的一部分，幾十年來也得到不斷發展，主要體現為工藝的改進和裝備的發展，改變了過去傳統單一開發模式，實現了多種先進生產設備聯合連續作業，這不僅改善了露天礦山的生產條件，而且能保證露天出煤質量，從而為企業創造了更多的經濟價值。

采礦機是露天采礦業的物質技術基礎，但是露天采礦機的投資非常大，再加上使用環境比較惡劣，使得其維修頻繁，并且維修保養及運行費用都比較高，對采礦施工進度及采礦企業的生產能力具有較大的影響。因此，選擇合適的露天采礦機來降低能耗、提升效率及保證作業安全，并科學有效地發揮其功能就成為關乎采礦企業生存發展的關鍵問題。

1 露天開采機種類及特點

1.1 露天開采機主要類型

我國目前從事自主研發制造露天開采機的企業主要包括哈爾濱煤礦機械研究所、中信重型機械研究所等。國外生產制造露天開采機的企業占市場份額比較大的有德國、奧地利、以及美國的林論公司等幾家。其按結構形式可以分如下幾類：中部滾筒式、前端滾式、前端斗輪式、犁式等。

1.2 露天開采機主要特點

（1）適應性強。與輪斗挖掘機與單斗挖掘機相比，露天采煤機的開采能力更為優越，且能適應不同的地質環境。

（2）選采性能好。露天開采機的優勢之一是可以進行刨采，刨采過程與路面刨銑設備相似，只是刨銑深度略淺；優勢之二是回采率高，滾筒式采煤機可根據發出的Y射線探測開采面的準確位置，因而有效降低了矸石含量，提高了開采效率，改善了開采回采率。

（3）連續作業強。連續作業是露天采煤機最為主要的特點，露天采煤機的生產使用其目的就是為了實現生產連續作業，其開采能力是普通單斗挖掘機的5倍以上。

（4）使用范圍廣。在諸如石灰石、白云石、煤炭等不同硬度構成的礦物條件中，露天采煤機也可廣泛使用，且可配合多種運輸設備以完善連續作業性能。此外，露天采煤機可在不同礦山地段作業，因而推廣了它的使用范圍。

2 露天采煤機常見故障

2.1 采煤機傳動齒輪與軸承發生的故障

露天采煤機牽引系統牽引力大，內外牽引齒軌輪容易存在受力不勻現象，其傳動方式主要是通過此輪嚙合進行工作的，此時如果機組內外牽引齒輪、惰輪潤滑系統發生污染，進入煤灰等雜質，就會產生溫度過高，潤滑不暢，造成機組外牽引搖臂內傳動受力不均，變速齒輪發生偏轉，這樣就會造成變速齒輪發生故障，從而影響生產。因安裝、質量等等問題就會對齒輪的使用和壽命造成影響，尤其是不規范使用更會影響采煤機的使用壽命。

2.2 調高系統產生的常見故障

調高系統的主要作用是將機械能轉化為液壓能，從而為采煤機的調高系統提供液壓動力。另外行走部的制動器控制油路也是由調高系統提供液壓能，產生制動作用。

在調高液壓泵使用中，經常出現故障的兩個主要原因如下：

（1）調高閥組換向閥、三位四通閥、頂桿、閥芯動作頻繁，如果閥桿變形造成卡阻等狀況，就會造成移動不到位，即而引起系統壓力、流量發生變化，產生故障；另外各液壓系統的密封損壞引起系統泄漏，造成壓力失調，產生故障。

（2）油中侵入煤灰等雜質、使油質發生乳化，形成系統流量不足，這樣采煤機的壓力就會降低，溫度升高，發生故障。

2.3 機械系統產生的常見故障

機械故障三個方面：（1）主機架對接螺絲松動；（2）外牽引定位系統固定不牢固；（3）機組滾筒錐形定位螺桿活絲，產生滑扣。

以上原因都會使局部因受載荷變化產生偏轉，同時磨損疲勞或過載損壞，以及制造和零部件缺陷等故障，都會不同程度導致露天采煤機機械部分發生機械損壞，影響正常工作。

2.4 電氣系統產生的常見故障

采煤機由于露天作業，長期受地質條件、外界環境、內外噴霧、電氣水冷等影響，易使水氣進入電氣控制腔內，致使監測中心通訊主機等電氣元件受潮，導致控制系統失控，絕緣值下降，內部發生短路等故障的發生，從而影響生產。

3 露天采煤機故障的常見判斷方法

噪聲診斷、溫度監測、電氣防潮和壓力觀察等幾種判斷方式是目前采煤機故障的主要判斷方法：

3.1 利用噪音判斷

故障最直接的反映就是噪音，當采煤機某一部位傳動部聲音增大時，明顯顯示為設備故障時，必須立即停機檢測。若不能及時停機處理，就會造成大的機電設備損壞，影響生產。

3.2 利用溫度監測進行判斷

溫度監測是目前使用最廣泛的監測手段之一，對于露天采煤機電機部分，可采用監測冷卻水溫度來準確反映電機運行狀況，用軸承溫度和調高系統油溫、油位作為在線連續監測指標，記錄溫度變化情況，同時定期化驗油質，通過抽樣分析，確定油的污染情況，這樣既可以及時發現故障，又能預測故障點的變化情況，準確快捷地反映液壓系統故障源，確保系統安全正常運行。

3.3 利用壓力觀察進行判斷

露天采煤機整個電氣、機械、滅塵、液壓系統均呈現于壓力，液壓和水壓是整個采煤機系統的動脈，水冷靜壓和液壓壓力突變（升高或降低）都可能使設備受損，造成安全隱患。正常使用的監測保護手段現無法準確確定故障部位，使查找故障的難度加大，分段采用壓力在線監測點，可以縮小查找故障范圍和處理時間。

3.4 利用電氣防潮進行判斷

電氣設備的運行狀況可以通過電氣部分防潮判斷故障，在監測其設備元件溫度，箱體潮濕情況直接反映其工作狀態是否正常，當底板冷卻致使電控箱體產生溫度，下降后出現潮氣水珠，利用防潮劑、風扇等吸收腔體的潮氣，從而減少因電氣元件受潮，造成電氣事故的發生。

4 結束語

中國的露天開采技術從人工開采到機械開采，從蒸汽動力到電氣動力，從簡單管理發展到信息化、數字化建設。露天煤礦的生產規模也從幾萬噸、幾十萬噸、幾百萬噸發展到上千萬噸。當前露天采煤機逐漸向著大型化方向發展，隨著采煤新技術的快速發展，露天煤礦的機械化程度將會越來越高，我國會廣泛應用機械化大規模采煤，從而降低生產成本，提高礦井效益。

參考文獻

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