煤礦掘進機常見電氣故障分析及處理方法

樊　偉

（山西省晉神能源有限公司， 山西　忻州　036500）

1　掘進機的分類及技術特點

1.1　分類

掘進機根據其掘進巷道斷面切削過程可以分成全斷面掘進機及部分斷面掘進機兩種，其中全斷面掘進機主要指的是在實際運作中立足于整個工作面斷面內破碎煤巖，能夠實現連續掘進，但局限性在于此種掘進機只能掘進形狀為圓形的斷面，如此就降低了斷面的利用率。除此之外，由于水溝布置不利，從而在一定程度上影響了工作機構的維修工作。而部分斷面掘進機主要是以懸臂布置，其中包括橫軸式及縱軸式，此種掘進機在實際應用中能夠將任何斷面形狀的巷道截割，因而具有較高的斷面利用率。

1.2　技術特點

掘進機對于其機體結構的設計越來越合理。由于機身較矮，因而在實際作業的過程中具有較強的穩定性，并具有較強的破巖及生產能力，且能夠適應各種復雜且惡劣的作業環境；根據礦井的惡劣環境增加了支重輪履帶行走機構等相關配置，因而顯著地提高了機械的可操作性，提高了液壓系統的可靠性提高，從而能夠確保機械的順利工作[2]。

2　掘進機常見電氣故障分析

2.1　PLC無輸出

導致掘進機出現PLC無輸出的故障原因較多，比如包括自保節點遭到損壞、控制按鈕受到損壞，或者綜合保護器輸出出現故障等，這些原因均會導致PLC無輸出。一般來說，在掘進機的電氣系統中均會配有狀態顯示燈，而對于PLC是否存在無輸出狀況的判定依據主要是對顯示燈的實際狀況進行觀察，一般情況下，當維護人員在檢查中發現顯示燈呈現亮的狀況，那么便表明PLC有輸出，而當顯示燈呈現不亮的狀況，那么表明PLC存在無輸出狀態。相關人員若在掘進機運行過程中發現PLC存在無輸出狀況，則應該根據綜合保護器狀態的指示燈以及PLC顯示燈的狀況，來確定輸入回路的實際狀態，從而便能夠找出故障發生的具體原因。另外，維護人員也可以利用短接輸入端來判斷綜合保護器輸入端是否出現故障，當發現其出現故障應當及時排查故障原因，并根據發生的原因采取有針對性的措施進行處理。并且要仔細地檢查出現故障的掘進機，一旦出現任何零部件損壞的狀況，就需要迅速地將其更換。但在更換過程中一定要確保是在斷電的情況下進行，在更換損害的零部件后應該將PLC重啟，并觀察PLC的輸入是否恢復了正常狀況[3]。

2.2　線圈無法導通

一般來說可以將線圈分為接觸器及繼電器線圈兩種。而導致接觸器線圈無法導通的原因主要包括：線圈燒毀、繼電器損壞、未將直流電源接通。而導致繼電器線圈無法導通的原因主要包括：線圈燒毀、PLC無輸出、未將直流電源接通。而針對這些可能存在的問題一般會采用萬能表對其進行檢測，若在檢測的過程中發現有電流通過的現象，則表明接觸器線圈與繼電器線圈之間是相互導通的。但若在檢測的過程中沒有發現電壓，則就表明接觸圈出現了故障。在檢測的過程中除了采用萬能表，還應該仔細地觀察PLC輸出端，以判斷線圈是否出現故障。在檢測的過程中對于出現故障的零部件，就需要迅速地將其進行更換，并將保障器重啟。

2.3　其他常見故障

在掘進機運行中較為常見的故障還包括零部件損壞以及截割電機損壞狀況，其中若減速器以及截割頭軸承等出現了損壞，便會導致花鍵套在軸上出現脫落狀況，最終便會導致截割頭無法實行正常的工作。相關人員面對這樣的情況就應該及時地將零部件進行更換，從而防止零部件故障的進一步惡化。而對于截割電機的損壞狀況判斷，應該對絕緣電阻采用歐姆表進行檢測，若絕緣電阻在0以下，則表明截割電機出現了損壞。相關人員為了對截割電機損壞狀況可能性進行確定，就應該將截割電機啟動，并對其實際運行狀況進行嚴密觀察。如果頂掉饋電開關，那么就表明截割電機出現損壞，并將截割電機進行及時更換。

2.3.1液壓油溫過高

一般來說，當液壓系統處于正常的工作狀態時，就需要將液壓油的溫度控制在60℃以下。當液壓箱內的溫度過高，則會隨之增高液壓油的溫度，而一旦液壓油的溫度在60℃以上，通過節流小孔便會增大閥芯的流量，從而便會導致掘進機的油缸無法實現正常工作，也會相應地加快一些零部件如密封裝置的老化程度。而導致液壓油溫度過高的原因包括：相關人員對于掘進機的操作過程不規范以及不合理的液壓系統設計。因此，掘進機的維護人員要對液壓系統進行定期檢查，其中重點檢查的目標為循環冷卻系統。除此之外，還應該將殘留在管道內的污漬進行及時清除，從而才能夠有效地將系統溫度降低，最終防止故障的發生。

2.3.2液壓油混有雜質

液壓系統的元件非常精密，且零件之間的縫隙也較小。若液壓油中不小心混入了雜質，雜質便會進入元件縫隙式的控制閥內，從而劃擦空氣閥的表面，因而使得液壓油的純度以及控制閥的精度降低，甚至還會導致元件失靈，最終影響掘進機的正常運行。除此之外，若液壓油中含有的雜質過多，可能會在一定程度上導致油泵的吸油口出現故障，最終出現吸油口堵塞的狀況，如此便會增加機械運行的阻力，最終對油泵的正常運行造成不良影響。因此，為了防止這些故障的出現就需要對液壓油以及傳動部件的封口實施不定期檢查，主要目的在于避免液壓油中混入各類雜質，最終確保掘進機的正常運行。

2.3.3輔助元件出現故障

一般來說，輔助元件在實際運作的過程中容易出現以下故障：溢流閥壓力出現不穩定及損壞狀況；換向閥泄漏以及操作失靈；液壓鎖出現泄漏及損壞。當溢流閥出現過高的壓力，則會相應地減小發動機功率，但若溢流閥的壓力過低，則會在一定程度上迅速地升高其輸出壓力，從而會瞬間增大液壓泵負荷以及升高液壓油溫度，同時也會導致運行聲音出現異常狀況。因此，對于輔助元件可能出現的故障應該采取壓力檢測法，并且對溢流閥整定值進行調整，控制壓力值，從而保證掘進機的正常運行。

3　日常維護措施

3.1　加強對工作人員培訓工作

企業應當加強對掘進機日常維護工作的重視，對于在實際作業中操作掘進機的工作人員進行相關的培訓，并且對工作人員所掌握的掘進機工作原理、相關注意事項以及故障處理措施等內容進行定期考察，以確保工作人員對掘進機相關知識掌握程度。除此之外，還需要進一步對安全管理制度進行完善，在使用掘進機的過程中要確保工作人員采用安全閉鎖以及保護裝置，主要目的在于防止掘進機在實際運作過程中出現任何意外事故。

3.2　定期進行維護保養工作

在對掘進機進行維護保養的過程中，如果發現重要機械元件出現嚴重的損害，就應當及時地進行更換，避免在運行過程中出現故障。除此之外，還需要對液壓油箱的油量及油位進行定期檢查，仔細查看其是否出現油量不足或者滲漏等不良現象。并且還需要對掘進機表面與其內部留有空隙處進行定期的清洗，主要目的在于將掘進機在實際運作中所堆積的雜物以及煤屑進行清除，以確保機械的干凈整潔，避免雜物及煤屑對機器造成不必要的磨損[4]。

3.3　對各部分機械元件進行檢查

相關人員在日常維護工作中應該對各個部分的機械元件的正常運行與否進行仔細檢查，對于每個螺絲及細小的零部件之間連接的緊固度及完整性進行詳細檢查。并且在使用掘進機前后均要做好相關的信息登記記錄，對在使用過程中出現的各類問題進行記錄，從而便能夠確保機械在出現類似故障后快速地查找原因，并予以解決。除此之外，相關人員需要對每臺掘進機進行相應的維護保養措施，按照計劃進行相應的維護保養工作。要掌握并熟知正常機械在實際運作過程中的聲響以及故障聲響，一旦發現存在異常狀況，則需要給予停機處理，排查故障問題，并予以解決。

3.4　嚴格按照技術要求進行操作

對于掘進機在使用的過程中應該嚴格地按照相關的技術要求進行操作，避免出現超負荷運轉裝載機等狀況的出現。相關人員在使用掘進機開采煤層前需要判斷煤層所處的地質性質，然后再根據煤巖的性質來選擇最為合適的切割方式。在面對半煤巖時，操作掘進機的順序應當是先軟后硬，即先將煤截割后再截割巖石。除此之外，還應該根據煤巖的實際軟硬程度把握掘進機的前進速度，當落煤量過大，則需要放慢掘進的速度甚至停止運行掘進機。

[1]張磊.國家煤礦井下掘進機機電設備故障分析及維護芻議[J].河南科技，2014（4）：120.

[2]王鑫，楊雷，楊光，等.PLVC控制器在煤礦掘進機的應用[J].科技創新與應用，2015（15）：100.

[3]張超，邢奎中，林俊杰，等.論煤礦電氣設備管理問題和維修策略[J].企業導報，2010（9）：293.

[4]汪啟才.礦用電機車的主要電氣故障及其原因分析[J].中國科技縱橫，2014（8）：17.