煤礦采煤機的常見故障與維修措施探討

賈建文

摘 要：作為礦井綜采作業(yè)的核心設備之一，電牽引采煤機是實現(xiàn)煤體自煤壁有效破落并轉移至刮板運輸機的關鍵所在，它在中國中厚及厚煤層長壁開采中有著廣泛的應用。但受到中國煤層賦存條件復雜多變、人工操作不當及檢修維護不到位等各類因素的影響，采煤機在運行時經(jīng)常會出現(xiàn)無法啟動、搖臂不升降、電機不啟動等各類電氣故障，對礦井生產(chǎn)的持續(xù)高效開展造成了嚴重阻礙。有鑒于此，針對煤礦采煤機電氣故障開展相關研究，總結有效的電氣故障維修措施，對礦井發(fā)展意義重大。

關鍵詞：煤礦; 采煤機; 常見故障; 維修措施

1 礦井采煤機電氣系統(tǒng)概述

此次研究以A礦MG400/92-WD型電牽引采煤機為對象，該類型采煤機配有功率400 kW的截割電機和功率50 kW的牽引電機各2臺，配有功率20 kW的油泵電機1臺，總裝機功率為920 kW。整個采煤機由左右牽引機、左右截割機、左右行走機構和電控系統(tǒng)七部分構成，各構成組件的連接采用干式連接，各組件之間無動力傳動機構，因此無傳統(tǒng)的通軸、惰輪等組件。采煤機電氣組件采用獨立的主控裝置，通過微機進行操控，具備良好的故障檢測功能，作業(yè)時可通過顯示屏直接顯示故障代碼，操作方式分為按鈕操控和遙控操控兩種。采煤機控制系統(tǒng)選用交流變頻無極調控系統(tǒng)，配有2臺DTC（直接轉矩控制）變頻裝置，變頻裝置體積小，選用32位微機控制，靈敏度高、性能穩(wěn)定，具備過壓、漏電、過熱等多種保護功能，可以確保采煤機在傾斜作業(yè)面穩(wěn)定啟動與作業(yè)。采煤機通訊選用光纜通訊，能夠對設備運行狀態(tài)進行實時記錄，方便設備故障的查詢和處置。圖1所示即為采煤機電氣系統(tǒng)示意圖。

2.1 采煤機啟動故障分析與處理

MG400/920-WD型電牽引采煤機的先導控制回路采用磁力啟動器設計，具備良好的遠控功能，也就是可以借助二極管為采煤機送電。作業(yè)時，若按下啟動按鈕無反應，可先對采煤機進行停電閉鎖，抽出左右隔離把手，使用二極管為控制回路中的XTA.5和XTA.9（急停節(jié)點）進行正反短接，隨后重新按下啟動按鈕查看采煤機能否啟動。若仍無法啟動，則對設備主電纜控制芯線的完整性進行檢查。若芯線損壞，則對主電纜芯線進行更換。

若按下啟動按鈕后采煤機啟動，松開后則采煤機停止，表明采煤機自保回路接點不能正常自吸。此類問題的主要誘因是自?；芈分薪邮蘸斜Ｗo接點和瓦斯保護接點出現(xiàn)誤動作。此時，可對保護回路進行全面檢測，更換出現(xiàn)故障的保護接點，以排除故障。

2.2 搖臂故障分析與處理

采煤機搖臂的常見故障主要為搖臂無法正常升降或自動升降。如果在采煤機正常運行時發(fā)生搖臂無法正常升降的問題，應當先查看遙控裝置和端頭站有無發(fā)生故障，若無故障，則對采煤機按鈕進行檢查，查看其是否損壞引起誤動作或不動作。此外，PLC裝置故障也可能導致?lián)u臂無法正常升降。在對搖臂無法正常升降故障進行處理的過程中，若是由遙控裝置、端頭站、按鈕或PLC裝置問題引發(fā)故障，則更換問題組件即可。此外，若顯示屏信號指示燈綠燈不亮，則可能是電控中心存在問題，導致電氣系統(tǒng)無法正常接收信號;若出現(xiàn)紅燈信號，則表明采煤機液壓系統(tǒng)或電磁閥存在故障，需對其進行檢修并及時更換故障組件。

2.3 采煤機電機故障分析與處理

2.3.1 電機絕緣性低的分析與處理

導致采煤機電機絕緣性能降低的主要原因包括電機端頭進水、防爆面進水、冷卻水管破碎和水汽凝結。由于回采作業(yè)時需經(jīng)常采取防塵降溫措施，采煤機時常處于噴霧淋水環(huán)境，當噴霧角度不佳時，容易使得淋水通過結合面進入芯軸，導致采煤機絕緣性降低;若電機受震動等不良影響而出現(xiàn)齒套竄動的情況，則會使得軸承蓋端部損壞，導致淋水通過破損處進入電機，引起絕緣性降低;當采煤機防爆面未布設防水設施時，噴霧淋水會經(jīng)由隔離把手或防爆面而進入電機內部，導致電機絕緣性降低;電機冷卻水壓力偏大或水道發(fā)生堵塞可能會引起冷卻水管的損壞，從而導致冷卻水滲入電機內，絕緣性降低;電機停運后，作業(yè)時生成的熱氣會漸漸冷卻形成水珠，進而導致出現(xiàn)水霧，誘使電機絕緣性降低。針對此類因潮濕而導致的電機絕緣性降低現(xiàn)象，治理的根本方法便是提升電機防水性能，主要方法有在電機端頭增設密封圈、在電機芯軸下方增設漏水槽、在電機防爆面增設防水裝置等。這些方法均能有效增強電機防水性，從而規(guī)避受潮而導致的電機絕緣性下降。

2.3.2 電機發(fā)熱故障分析與處理

采煤機持續(xù)運行較長時間后，容易發(fā)生電機溫度異常升高現(xiàn)象，而導致此類現(xiàn)象出現(xiàn)的直接原因是冷卻水管堵塞或水量不足。若電機進水管水量充足而出水管水量偏小，則表明發(fā)生了水管堵塞現(xiàn)象。針對這一問題，可將冷卻水管進出口反接，通過反沖進行疏通。若無法有效疏通，則可通過高壓管對出水口實施高壓反沖。若仍然無法排除故障，則需拆卸電機后升井進行檢修。

2.3.3 采煤機掉電故障分析與處理

采煤機掉電故障是一種較為多發(fā)的采煤機故障類型，其大體可分為急停掉電和截割啟動掉電。當采煤機截割電機啟動時發(fā)生掉電現(xiàn)象，若其隔離開關顯示存在漏電，則多為電機或電纜絕緣性故障或采煤機漏電模塊損壞導致;若顯示隔離開關過流，則可判定為電機發(fā)生過載或主回路存在缺相所導致。而當采煤機急停時發(fā)生掉電現(xiàn)象，則首先可對剎車裝置和制動電磁閥是否存在故障進行檢測，若無故障，可考慮是否因變頻裝置故障導致。處理這類故障時，只需更換故障組件即可。

2.3.4 采煤機變頻故障分析與處理

導致采煤機變頻故障的常見原因包括變頻裝置電纜插頭接觸不佳;供電電壓不穩(wěn)，對變頻裝置造成沖擊損傷;變頻裝置冷卻水管內部堵塞，散熱性能降低，導致變頻裝置高溫故障。針對此類故障的處理，可采取的針對性措施有對變頻裝置電纜連接有效性進行定期檢查，確保電纜不虛接;結合礦井生產(chǎn)中的供電實際狀況，避免在系統(tǒng)電壓相對較高的情況下啟動采煤機，并對供電系統(tǒng)采取有針對性的降壓措施;對變頻裝置冷卻水路進行定期梳理，確保其散熱功能的正常發(fā)揮。

3 結語

電牽引采煤機是一種在現(xiàn)代礦井生產(chǎn)中應用十分廣泛的采煤機類型，電氣組件作為其核心構成要素之一，一旦出現(xiàn)相關故障，勢必對礦井生產(chǎn)的有效開展造成阻礙。有鑒于此，針對電牽引采煤機常見故障開展針對性探究，總結故障原因及相應的高效處置方式，實現(xiàn)故障的快速排除，是保障礦井生產(chǎn)持續(xù)高效開展的必要舉措，值得所有礦井關注和踐行。

參考文獻

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