采煤機(jī)搖臂的常見(jiàn)故障與解決措施

張小鳳

（神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司礦山機(jī)械制造維修分公司 寧夏回族自治區(qū)銀川市 750001）

引言

現(xiàn)階段，煤炭產(chǎn)業(yè)仍處于不斷發(fā)展的狀態(tài)，煤礦企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模也在進(jìn)一步擴(kuò)大，同時(shí)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的要求也越來(lái)越高。采煤機(jī)作為礦井開(kāi)采的核心設(shè)備，在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮著極其重要的作用。由于礦井開(kāi)采的環(huán)境較為惡劣，采煤機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中容易發(fā)生故障，特別是因搖臂引發(fā)的故障居多，這不僅制約著整個(gè)煤礦生產(chǎn)的進(jìn)度，也讓操作人員的人身安全無(wú)法得到保障。所以，我們需要積極尋找解決故障的措施并制定相應(yīng)的管理制度，確保采煤機(jī)的安全運(yùn)行，從而保證煤礦企業(yè)的正常運(yùn)營(yíng)。

1 采煤機(jī)搖臂常見(jiàn)故障

1.1 潤(rùn)滑油量把控不足

采煤機(jī)搖臂作業(yè)過(guò)程中需要使用齒輪油來(lái)保證設(shè)備的良好運(yùn)行，齒輪油主要具備兩種功能：①潤(rùn)滑；②散熱。潤(rùn)滑油使用過(guò)量會(huì)使搖臂徑向無(wú)法得到良好的冷卻效果，容易導(dǎo)致采煤機(jī)搖臂在操作過(guò)程中產(chǎn)生發(fā)熱故障；而潤(rùn)滑油使用不足又會(huì)使得搖臂的齒輪與軸承處于干磨狀態(tài)，難以銜接作業(yè)，繼而導(dǎo)致采煤機(jī)搖臂發(fā)出異常聲響。要使搖臂能夠安全運(yùn)行，就需要準(zhǔn)確把控潤(rùn)滑油使用的量。可在實(shí)際作業(yè)的過(guò)程中，由于環(huán)境及人員等諸方面因素，很難進(jìn)行準(zhǔn)確地把控，這在一定程度上給搖臂作業(yè)帶來(lái)了挑戰(zhàn)。

1.2 內(nèi)部構(gòu)件易損毀

通常情況下，內(nèi)部構(gòu)件損毀指的是搖臂內(nèi)部一些主要零件如行星架或齒輪、軸承等因磨損或其他原因而失效。若采煤機(jī)搖臂發(fā)出異常聲響，滾筒停止轉(zhuǎn)動(dòng)，我們便可以推斷發(fā)生故障的原因主要是行星頭損毀，可知二級(jí)行星減速裝置損毀程度較高，一級(jí)行星減速裝置內(nèi)部齒輪遭受一定程度的碾壓。經(jīng)專(zhuān)業(yè)人員檢測(cè)分析，我們可知二級(jí)行星減速裝置內(nèi)部軸承出現(xiàn)損壞，致使齒輪不同心，進(jìn)一步導(dǎo)致太陽(yáng)輪與二級(jí)行星輪等部件出現(xiàn)不同程度的損傷，接著因損傷造成的部件殘?jiān)M(jìn)入一級(jí)行星減速裝置，導(dǎo)致太陽(yáng)輪與一級(jí)行星輪也遭受損壞，最終導(dǎo)致采煤機(jī)搖臂抱死停轉(zhuǎn)[1]。

1.3 減速機(jī)易遭損壞

采煤機(jī)搖臂減速機(jī)容易產(chǎn)生故障主要是因?yàn)檩S承內(nèi)圈設(shè)計(jì)與齒輪軸直徑尺寸較小。搖臂內(nèi)部齒輪軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)易引發(fā)齒輪損傷、內(nèi)環(huán)斷裂、軸承邊緣損壞等問(wèn)題，從而使齒輪箱遭到破壞，導(dǎo)致整個(gè)搖臂減速機(jī)遭受損壞。這類(lèi)故障需要專(zhuān)業(yè)檢修人員進(jìn)行仔細(xì)檢查與故障修復(fù)，不僅耗費(fèi)了大量的人力資源與時(shí)間成本，而且嚴(yán)重影響到煤礦企業(yè)的正常運(yùn)行。

1.4 漏油現(xiàn)象普遍

采煤機(jī)搖臂需要使用潤(rùn)滑油對(duì)齒輪進(jìn)行潤(rùn)滑從而保障內(nèi)部零件的優(yōu)良運(yùn)轉(zhuǎn)，但因此引發(fā)的漏油問(wèn)題也較為普遍。造成漏油的原因主要有以下兩點(diǎn)：①由于采煤機(jī)長(zhǎng)期使用，內(nèi)部難免累積大量煤塵，使浮動(dòng)密封圈與“O”型密封圈受到污染，從而失去原有的彈性，導(dǎo)致漏油現(xiàn)象發(fā)生；②隨著采煤機(jī)使用時(shí)間的增加，內(nèi)部螺栓等零部件易發(fā)生松動(dòng)，再加上操作人員不合規(guī)操作與檢修人員維修不及時(shí)，致使漏油現(xiàn)象頻繁發(fā)生[2]。

1.5 搖臂升降故障

在實(shí)際作業(yè)的過(guò)程中，采煤機(jī)搖臂易發(fā)生升降方面的故障，主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：①采煤機(jī)開(kāi)車(chē)之后，搖臂馬上升高或下降，此類(lèi)現(xiàn)象一般是由于機(jī)械控制失靈或設(shè)備長(zhǎng)期沒(méi)有檢修；②采煤機(jī)搖臂不能根據(jù)操作指令進(jìn)行上升或下降，此類(lèi)故障主要是由電壓輸出異常或電磁閥故障引起；③采煤機(jī)升起來(lái)后，在沒(méi)有操作指令的情況下自動(dòng)下降，這種情況一般是管路系統(tǒng)漏油、密封失效、油缸竄液或安全閥整定值不合規(guī)等原因造成。

2 故障解決措施探究

2.1 準(zhǔn)確把控潤(rùn)滑油量

潤(rùn)滑油量的多少關(guān)系著采煤機(jī)搖臂能否正常進(jìn)行操作，也關(guān)系著整個(gè)煤礦生產(chǎn)的質(zhì)量與水平。這就要求煤礦企業(yè)的管理人員在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，也要相應(yīng)地引進(jìn)具備專(zhuān)業(yè)技能的人才。操作人員與檢修人員都要具備準(zhǔn)確把控潤(rùn)滑油量的能力，防止此類(lèi)現(xiàn)象頻繁發(fā)生。采煤機(jī)操作人員在作業(yè)過(guò)程中要及時(shí)發(fā)現(xiàn)搖臂存在的干磨或發(fā)熱等相關(guān)問(wèn)題，適當(dāng)使用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑齒輪，如發(fā)現(xiàn)特殊問(wèn)題需及時(shí)告知檢修人員進(jìn)行故障解決[3]。檢修人員也要準(zhǔn)確把控潤(rùn)滑油使用量，具備過(guò)硬的檢修技能，從而做好采煤機(jī)相關(guān)檢修與維護(hù)工作，保證采煤機(jī)內(nèi)部構(gòu)件的清潔，確保搖桿處于正常作業(yè)狀態(tài)。

2.2 加強(qiáng)內(nèi)部構(gòu)件維護(hù)

當(dāng)采煤機(jī)進(jìn)行作業(yè)時(shí)，不當(dāng)?shù)牟僮鞣椒〞?huì)導(dǎo)致?lián)u臂受到外力作用，長(zhǎng)此以往，容易使齒輪和軸承等內(nèi)部構(gòu)件遭受?chē)?yán)重?fù)p傷。再加上沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的維護(hù)人員對(duì)構(gòu)件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，使采煤機(jī)經(jīng)常發(fā)生各種零部件問(wèn)題，非常影響煤礦企業(yè)的正常運(yùn)營(yíng)。內(nèi)部構(gòu)件維護(hù)可從以下兩個(gè)方面入手：①需要對(duì)操作人員進(jìn)行相關(guān)的技能培訓(xùn)，培訓(xùn)人員可收集并指出日常作業(yè)中出現(xiàn)的不當(dāng)操作手法，提醒操作人員在實(shí)際操作中需要注意哪些事項(xiàng)，使其在日后的工作中能夠做到愛(ài)惜采煤機(jī)等機(jī)械設(shè)備，從而延長(zhǎng)采煤機(jī)的使用年限，提高采煤機(jī)作業(yè)的效率。②要做好軸承等內(nèi)部構(gòu)件的維護(hù)工作，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行除垢及潤(rùn)滑零件等，還要檢查內(nèi)部構(gòu)件的安裝與質(zhì)量是否符合要求，對(duì)已經(jīng)發(fā)生損壞的零部件及時(shí)進(jìn)行更換，避免重大問(wèn)題的產(chǎn)生[4]。

2.3 改變齒輪軸尺寸

針對(duì)采煤機(jī)搖臂的減速機(jī)故障問(wèn)題，我們可以采用改變齒輪軸尺寸的方式來(lái)進(jìn)行解決。軸承一般屬于標(biāo)準(zhǔn)件，在實(shí)際操作的過(guò)程中，保持齒輪軸的標(biāo)準(zhǔn)公差值不變，仍為0.022mm，把基本偏差由原來(lái)的X120H3/m6增加到X120H3/n6，這樣，軸的偏差就成了0.023mm，上偏差是0.045mm；軸的下偏差增加0.01mm，則最小干擾由原來(lái)的0.007mm增加至0.017mm。通過(guò)改變齒輪軸尺寸可很好解決軸承內(nèi)圈與齒輪軸直徑匹配的問(wèn)題，也可以有效降低減速機(jī)出現(xiàn)故障的機(jī)率[5]。

2.4 定期維護(hù)內(nèi)部構(gòu)件

針對(duì)采煤機(jī)搖臂構(gòu)件漏油現(xiàn)象，相關(guān)人員應(yīng)制定設(shè)備維護(hù)方案，定期對(duì)采煤機(jī)內(nèi)部構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)與保養(yǎng)。對(duì)于密封圈受到污染導(dǎo)致漏油的現(xiàn)象，我們可以安排專(zhuān)門(mén)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的煤塵清理等維護(hù)工作，從而有效制止橡膠圈因老化或受污導(dǎo)致的失效問(wèn)題。對(duì)于采煤機(jī)內(nèi)部零部件松動(dòng)問(wèn)題，可以安排檢修人員進(jìn)行部件固定，對(duì)需要拆下重新調(diào)整位置的螺栓，要使端蓋和軸承外環(huán)的間距保持在0.15～0.3mm的標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間內(nèi)，如果需要調(diào)整心軸承，則其間距應(yīng)當(dāng)為零。這就需要維修人員精確檢測(cè)間距大小，我們可以采用作壓鉛絲法來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，具體操作步驟如下：①拆掉端蓋并將保險(xiǎn)絲置于軸承環(huán)相應(yīng)的位置；②復(fù)原端蓋位置并使用恰當(dāng)?shù)墓ぞ邤Q緊螺栓，再依照順序拆掉；③使用專(zhuān)業(yè)工具測(cè)量保險(xiǎn)絲被壓薄后的厚度，從而得到實(shí)際需要的間距大小。

2.5 嚴(yán)格檢查搖臂狀況

要使采煤機(jī)搖臂升降問(wèn)題得到解決，就必須嚴(yán)格檢查搖臂的各種實(shí)際狀況，在此過(guò)程中注意的事項(xiàng)有：①仔細(xì)查看油缸電磁閥狀況，看其是否卡死；核查操縱把手與操縱桿狀況，看看二者是否處于脫離狀態(tài)；查看電路控制按鈕是否異常，判斷是否失靈。②仔細(xì)檢查線路并調(diào)整電壓，電壓異常會(huì)影響到升降繼電器和電氣開(kāi)關(guān)的正常使用，如發(fā)現(xiàn)電壓處于正常的24V，則要檢查電磁閥是否受損，若受損需及時(shí)進(jìn)行更換。③及時(shí)進(jìn)行采煤機(jī)相關(guān)檢修工作，如及時(shí)更換受損油管，擰緊漏線頭；及時(shí)更換密封圈，防止更大漏油現(xiàn)象出現(xiàn)；及時(shí)更換受損的油缸活塞，改善油缸上下腔的竄液狀況；重新調(diào)整定值，使其符合采煤機(jī)作業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[6]。

3 減少故障率的方法

3.1 定期檢修設(shè)備

技術(shù)管理人員需根據(jù)所使用的采煤機(jī)搖臂特性，制定出專(zhuān)門(mén)的檢修時(shí)刻表，或完善以往檢修制度，從而督促檢修人員對(duì)采煤機(jī)相關(guān)構(gòu)件進(jìn)行定期檢修。在實(shí)際作業(yè)的過(guò)程中，可依據(jù)采煤機(jī)運(yùn)行狀況制定日檢、月檢或年檢作業(yè)表，運(yùn)用專(zhuān)業(yè)的故障檢測(cè)方法對(duì)溫度、油液、噪聲等狀況進(jìn)行分析，從而全面掌握采煤機(jī)作業(yè)情況。檢修人員在檢修過(guò)程中應(yīng)小心謹(jǐn)慎，防止外界雜物或灰塵進(jìn)入采煤機(jī)搖臂內(nèi)部，特別是齒輪箱，從而引發(fā)人為殘留帶來(lái)的不必要風(fēng)險(xiǎn)。在定期檢修采煤機(jī)搖臂構(gòu)件的過(guò)程中，還需要進(jìn)一步細(xì)化檢修的內(nèi)容，及時(shí)對(duì)檢修的流程或方法進(jìn)行補(bǔ)充更新，并善用先進(jìn)的儀器進(jìn)行相關(guān)的監(jiān)測(cè)分析，避免檢修時(shí)搖臂部件再次損壞或二次受污等情況。此外，檢修工作還需要與養(yǎng)護(hù)工作相配合，不能只檢修不養(yǎng)護(hù)，否則會(huì)加快零部件磨損更換的速度，從而影響到采煤機(jī)的正常運(yùn)行，縮短采煤機(jī)的使用壽命。如及時(shí)添加搖臂構(gòu)件所需的潤(rùn)滑油與冷卻液，及時(shí)檢查漏油漏電等情況，及時(shí)對(duì)構(gòu)件螺栓進(jìn)行檢查，擰緊避免松動(dòng)等；還要定時(shí)對(duì)搖臂部件進(jìn)行清洗作業(yè)，及時(shí)修復(fù)或更換受損零件，從而確保采煤機(jī)在操作過(guò)程中安全作業(yè)，高效生產(chǎn)。

3.2 規(guī)范操作規(guī)程

在實(shí)際的采煤作業(yè)中會(huì)出現(xiàn)各種各樣不符合操作守則的行為，比如采煤機(jī)操作人員野蠻作業(yè)，操作技術(shù)不嫻熟，專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備不足，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除故障等等，這些都非常影響采煤機(jī)的作業(yè)質(zhì)量與工作進(jìn)程[7]。這就要求相關(guān)管理人員嚴(yán)格制定采煤機(jī)操作規(guī)程，從而規(guī)范采煤機(jī)操作行為，防止發(fā)生不必要的意外事故。比如，對(duì)新上崗的采煤機(jī)作業(yè)人員開(kāi)展全面系統(tǒng)的崗前培訓(xùn)，不僅要讓其搞懂理論方面的知識(shí)，而且在實(shí)際作業(yè)時(shí)能夠熟練使用所學(xué)的操作技術(shù)，還可安排經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)嫻熟的老員工對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)，保證新手能夠盡快掌握采煤機(jī)設(shè)備作業(yè)中的難點(diǎn)且具備排查故障的能力；還要對(duì)已經(jīng)掌握采煤機(jī)操作技能的老員工進(jìn)行相關(guān)的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，讓其改正日常作業(yè)中的不當(dāng)操作行為，避免日后繼續(xù)此類(lèi)行為，同時(shí)學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的操作方法與操作理論，不斷在實(shí)踐過(guò)程中提升自己的作業(yè)水平，為行業(yè)日后的發(fā)展作出一定的貢獻(xiàn)。

3.3 完善監(jiān)測(cè)機(jī)制

科技的進(jìn)步給采煤作業(yè)帶來(lái)了很大的便利，尤其在井下作業(yè)過(guò)程中，良好的檢測(cè)系統(tǒng)可以幫助操作人員全面掌握采煤機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。但由于很多煤礦企業(yè)的監(jiān)測(cè)機(jī)制還不夠完善，再加上操作人員的疏忽大意，導(dǎo)致一些意外事故的發(fā)生。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理主要是借助遠(yuǎn)程通信與先進(jìn)監(jiān)測(cè)手段，利用感應(yīng)裝置對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，通過(guò)分析采煤機(jī)在作業(yè)時(shí)的搖臂油溫、液壓等數(shù)值，從而準(zhǔn)確判斷采煤機(jī)是否處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，一旦監(jiān)測(cè)人員發(fā)現(xiàn)異常運(yùn)行情況，可及時(shí)進(jìn)行預(yù)警并停機(jī)排查，這非常有利于采煤機(jī)隱患的排查，也給操作人員的人身安全帶來(lái)科學(xué)的保障。然而，部分煤礦企業(yè)為節(jié)約成本，沒(méi)有引進(jìn)相關(guān)的檢測(cè)系統(tǒng)，由于采煤空間較為狹小，再加上粉塵較厚，給操作人員的井下作業(yè)帶來(lái)很大難度，同時(shí)也埋下了一些安全隱患。這就需要相關(guān)管理人員改變?cè)械墓芾碛^念，建立并完善監(jiān)測(cè)機(jī)制，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的異常狀況，從而進(jìn)行針對(duì)性的排查，提升整個(gè)采煤機(jī)搖臂作業(yè)的安全性與高效性。

3.4 掌握地質(zhì)狀況

采煤機(jī)搖臂作業(yè)的整體環(huán)境較為復(fù)雜，特別是所處地質(zhì)結(jié)構(gòu)，給實(shí)際作業(yè)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，同時(shí)也不利于采煤機(jī)設(shè)備的維修與保養(yǎng)工作[8]。掌握作業(yè)的地質(zhì)狀況，有助于操作人員更好地完成開(kāi)采任務(wù)，同時(shí)保障所有工作人員的人身安全。地質(zhì)結(jié)構(gòu)本身具有復(fù)雜多變的特征，往往會(huì)造成巖層硬度不穩(wěn)定，巖體強(qiáng)度大幅變動(dòng)，繼而影響采煤工作的正常進(jìn)行，甚至對(duì)采煤機(jī)作業(yè)帶來(lái)很大程度的威脅，非常不利于煤礦企業(yè)的安全運(yùn)營(yíng)。采煤機(jī)搖臂的截割部位不能長(zhǎng)期處于高負(fù)荷的工作狀態(tài)，若此時(shí)巖體強(qiáng)度加大會(huì)大幅增加其作業(yè)壓力，繼而對(duì)齒輪箱造成不可逆轉(zhuǎn)的損傷，尤其是對(duì)軸輪與軸承影響較大，非常不利于采煤機(jī)進(jìn)一步操作與生產(chǎn)。這就需要專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員在煤炭開(kāi)采之前對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)狀況做詳細(xì)的了解，務(wù)必實(shí)地進(jìn)行考察，做好相關(guān)的勘探工作，利用專(zhuān)業(yè)理論與技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理地分析并得出準(zhǔn)確可靠的地質(zhì)報(bào)告。對(duì)于一些特殊的地段，一定要做好相應(yīng)的地質(zhì)勘探工作，及時(shí)發(fā)出地質(zhì)預(yù)報(bào)，如精確測(cè)量、收集數(shù)據(jù)、根據(jù)以往地質(zhì)狀況整理出現(xiàn)今地質(zhì)報(bào)告等，并制定出相應(yīng)的開(kāi)采方案或者預(yù)警方案，以便在日后的實(shí)際作業(yè)中采取合適的措施來(lái)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)或者減少損害。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上可知，采煤機(jī)搖臂在進(jìn)行作業(yè)的過(guò)程中會(huì)遇到各種各樣的故障，這就需要我們及時(shí)進(jìn)行故障解決，將故障造成的損失降至最低，從而提高采煤機(jī)整體的作業(yè)效率，確保煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)。