采煤機搖臂齒輪箱故障診斷

摘 要：當前隨著中國經濟的發展，我國工業化進程中對能源的需求量逐步增多，煤作為一種重要的工業能源，是很多企業所需要的重要的資源。然而，由于采煤機搖臂齒輪箱極易出現故障，所以，在使用的基礎上，通過對其進行必要的診斷分析，得出常見的故障原因。本文以采煤機搖臂齒輪箱為探究重點，分析對其故障診斷的方法和結果。

關鍵詞：采煤機；搖臂齒輪箱；問題分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.062

就當前采煤企業機器使用狀況的現狀而言，采煤機搖臂齒輪箱具有不同于工業中其他齒輪箱的特殊的結構，雖然其結構較為復雜，但是使用價值高，被采煤企業所依賴使用。在日常的煤炭生產過程中，社會急需的煤炭資源量較大，而且也需要極高的效率以適應工業企業的煤炭需要。所以，對此機器進行日常維護成為采煤企業工作的重點。

1 采煤機搖臂齒輪箱結構分析

就當前經常使用的采煤機結構而言，其由電動機、截割部、輔助裝置和牽引部四個部分組成，經常使用到的搖臂齒輪箱屬于截割部。當前使用的采煤機搖臂齒輪箱的減速形式常用的有兩類，其中一個是行星輪減速，另一個是直齒輪減速。在日常的故障診斷中，只有首先對搖臂齒輪箱的結構和性質作出判斷，才能準確的查找出問題的原因。

2 采煤機搖臂齒輪箱故障分析

2.1 采煤機搖臂齒輪箱傳統的故障診斷

2.1.1 定期檢查法

這種定期檢查法需要煤礦企業專門成立檢查小組，由檢查小組的人員對機器進行定時定量的檢修，通過開展年檢或者是月檢，及時發現可能出現的問題，并通過一定的手段加以改正。這種方法在檢修過程中需要將正在使用或者是運作的設備關閉，不僅會導致煤礦生產中斷，而且還會影響企業的生產效率。當員工通過拆卸設備對機器進行檢修時，會使得外界的雜質進入設備精密部分的內部，從而造成嚴重的企業設備污染問題，影響設備后期的正常運行。

2.1.2 經驗判斷法

這種方法依靠員工對機器的精密掌握程度，通過對采煤機搖臂齒輪箱問、摸、測、查等步驟，從而發現機器出現的異常問題。就具體操作過程而言，首先由機器操作人員發現機器出現故障時查看設備的日常使用記錄，同時通過多方觀察、對比發現可能出現的問題，最終綜合多方判斷，對設備進行處理。然而，這種使用方法對設備的處理情況較差，不能對出現的問題做出精準的判斷，而且極易出現人工誤判，最終導致設備不能及時修理，影響后期的使用。

2.1.3 鐵譜分析法

就這種方法而言，需要對采煤機搖臂齒輪箱中的潤滑油做定期的提取，從而在鐵譜分析技術法下對比正常的數據，對可能出現的狀態做出判斷。例如，通過對潤滑油中的磨損雜質分析，從而做出采煤機搖臂齒輪箱工作狀況的判斷。當前這種方法下，對問題的分析精度較高，而且判斷較為準確，同時可以做到對出現的故障的提前防預，但是，從另一方面來看，這種方法適用的范圍較小，在一定程度上不能很好的起到診斷的作用。

2.2 新型故障診斷技術

就當前使用中的三種傳統技術而言，其在使用中都有不容忽視的缺點，而且都無法真正的做到正確的評估、完全的防預可能出現的問題或者是故障。在使用的基礎上，結合當前現代技術的特點，通過振動傳感技術，實時監測采煤機搖臂齒輪箱，從而采用新的方法解決可能出現的問題。這種技術的應用主要是利用振動傳感技術，在發生故障的齒輪或者是軸承中的關鍵地方做出感應裝置的布局，判斷此機器的工作是否正常。這種有效的、實時的監測技術，不僅精度較高，而且靈敏度好，可以及時的發現可能出現的任何問題，最終做出有效的問題規避。

3 采煤機搖臂齒輪箱常見故障的防治與分析

3.1 常見故障的類型

3.1.1 內部的零件損毀

內部的零件磨損是經常容易出現的狀況，例如軸承、行星架、齒輪等。采煤機很容易表現出滾筒停止轉動的現象，并伴隨搖臂中出現響聲，此時應當考慮是其內部的行星頭可能出現毀損，此時，一級行星中的減速裝置內部可能出現齒輪表面碾壓，而二級行星中的減速裝置可能出現嚴重的毀損。在初步分析的基礎之上，對行星頭做進一步的診斷，可以發現在二級行星中，減速軸承已經出現了不同程度的破壞，在此情況下引發太陽輪、二級行星輪出現損傷，最終將此破損再傳遞到一級行星減速裝置中，并引發太陽輪和一級行星輪不同程度的損傷程度，連續的反應中最終導致采煤機搖臂齒輪箱造成停轉。

3.1.2 密封失靈，產生漏油現象

就當前機器的使用而言，內部結構經常需要在潤滑油的作用下進行潤滑，當潤滑程度不達標時，極易引發采煤機搖臂齒輪箱的工作故障。所以，就搖臂齒輪箱而言，需要采用不同的封閉方法，當機器連續長時間工作時，雖然橡膠圈會在一定程度上老化，導致部分油液的泄露，而且通氣塞也起到重要的作用，密閉環境下，極易導致機器內部的氣壓過大，也會因此產生漏油現象。

3.2 故障的解決措施

3.2.1 規范采煤機的操作流程

在日常的煤礦生產過程中，當機器操作不當的情況下，會出現割裂煤層的頂底板等情況，搖臂齒輪箱受到了方向相反的作用力，長期使用中造成嚴重的內部零件的磨損問題，例如齒輪、軸承等的損害等。在日常的工作中，操作人員應當明確機器的使用流程，對操作人員進行崗位培訓，當掌握一定的技能、并能做到規范操作時持證上崗，最終減少各種可能出現的人為失誤。

3.2.2 細化定期檢查

在當前工作中，技術人員應當熟練掌握采煤機搖臂齒輪箱的內部構造，對機器進行定時定量的檢查，開展具有針對性的安全排除方法，通過油液分析或者是鐵譜分析等排除可能出現的安全隱患。同時，工作中還應當盡量避免外界中存在的有害物質進入機器內部，從而保證工作質量。

3.2.3 建立在線監測系統

煤礦作業中，經常出現大量粉塵問題，技術人員應當對采煤機搖臂齒輪箱的工作狀況實時監控，在感應裝置的使用下，利用現代化的監測方式，實現遠程中的順槽監控，當發現采煤機搖臂齒輪箱的電流值、油溫或者是液壓等數值出現異常時，及時根據運行狀況做出判斷，停機并排查，從而消除隱患。

4 總結

搖臂齒輪箱作為采煤機中的關鍵構成部分，其連續的、無故障的使用將能提高企業的工作效率，加大生產力度。在日常使用中，通過做出正確的判斷，建立相應的故障診斷體系，最終保證采煤機搖臂齒輪箱的正常運轉。

參考文獻：

[1]曲景陽，潘宏俠，方質彬等.基于改進粒子群的采煤機齒輪箱故障診斷[J].煤礦機械，2014，35（04）：244-246.

[2]李玉波，楊偉.采煤機搖臂齒輪箱故障診斷技術[J].山東工業技術，2017（02）：76.

[3]陳淵，馬宏偉.基于PSO-SVM的采煤機搖臂齒輪箱故障診斷研究[J].煤礦機械，2015，36（10）：303-306.

作者簡介：師磊（1988-），男，陜西西安人，本科，初級工程師，主研究方向：機械設計制造。endprint