煤礦井下掘進機使用中保養(yǎng)維修研究

文/呂志兵

煤礦行業(yè)為社會經濟持續(xù)增長做出了重大的貢獻，隨著科學技術不斷發(fā)展和完善，煤礦作業(yè)中大量機械設備應用其中，促使煤礦作業(yè)效率大大提升。掘進機作為煤礦井下作業(yè)的主要設備，巷道操作頻繁，但是設備更新周期短，長期使用中出現不同程度上的磨損和老化，在掘進機使用中一旦出現故障，則會影響到煤礦開采效率，增加維護成本。故此，應該做好煤礦井下掘進機使用中的保養(yǎng)和維修，提升掘進機使用性能和使用壽命，帶來更大的經濟效益。通過煤礦井下掘進機使用中的保養(yǎng)維修研究，有助于降低掘進機故障問題，為后續(xù)煤礦井下作業(yè)提供支持。

1 煤礦掘進機

掘進機是煤礦井下作業(yè)的主要設備之一，主要是起到開槽地下巷道的作用，促使機械設備和作業(yè)人員正常通行。掘進機包括開蔽式掘進機和護盾式掘進機兩種，結合不同隧道開采需要采用不同的掘進機。

掘進機中包括截割裝載部分、主體部分、運輸部分、履帶部分、液壓系統、電氣系統和冷卻系統多個部分構成。其中截割裝載部中包括切割頭、切割減速器、伸縮筒和切割電機多個部分構成，切割電機可以進一步細化為雙速水冷電機，根據不同作業(yè)需要選擇不同的轉速。切割頭為圓錐臺形，切割頭和切割減速器之間則是伸縮桶。鏟板部通過馬達帶動撥盤，將切割下的煤礦通過運輸部運走。主體部分是掘進機的主要框架，其中包括回轉臺、回轉軸承、襯套、風和螺栓和主體架等部分，通過焊接形式將各個架構連接在一起。履帶部則是由馬達提供動力支持，制動閘、馬達和減速減速器為了縮小空間，可以采用集成式方式安裝。后主機架包括后支承體、后架、支承腿、軸套、螺栓和銷子等多個部分構成。支承腿落下，降低掘進機運行期間產生的振動，確保掘進機穩(wěn)定運行，以便于橋式過渡轉載搭接。

在實際作業(yè)中，工作機構開挖地下巷道，巷道口徑符合規(guī)劃要求，工作期間不斷破碎巖石，開鑿下來的巖石借助裝運機構運走，確保巷道有著足夠的作業(yè)空間，地下巷道開采活動順利展開。相較于傳統的地下巷道開鑿設備而言，掘進機開鑿流程安全，保證地下結構穩(wěn)定基礎上開鑿作業(yè)，可以有效提升作業(yè)效率，完全符合預期標準。但是，掘進機造價較高，內部結構復雜，在長期使用中會出現不同程度上的磨損和老化，增加機械設備故障幾率，影響到掘進機原有性能充分發(fā)揮。所以，掘進機使用中出現故障，應該及時保養(yǎng)和維護，有效解決設備故障，為后續(xù)煤炭開采奠定基礎。如圖1所示。

2 煤礦井下掘進機的常見故障分析

2.1 液壓系統故障

液壓系統是掘進機的重要組成部分，液壓系統在運行中，可能由于系統施壓較少發(fā)生故障問題。產生故障的原因多樣，具體表現在兩個方面：一方面，液壓泵輸出不暢，液壓胸膛壓力較小；另一方面管接頭連接地方不牢固，液壓系統壓力下降，影響到液壓系統正常運行。液壓泵輸出不暢，可能由于內部油泵損傷，應及時更換油泵，保證液壓系統正常運行。如果液壓泵內部存在油液，及時清理溢流閥中的雜質，確保液壓泵暢通。

2.2 供水系統故障

供水系統是掘進機常見故障之一，其中包括進水系統、泵柱塞、泵運轉軸、泵站和泵曲軸箱等多部分。供水系統在運行期間伴有一定嘈雜，是由于內部氣體壓力超出管道承受壓力。為了規(guī)避此類問題出現，應該對掘進機供水系統運行異常檢查，降低設備故障幾率。泵柱塞表面可能出現破損現象，由于泵柱塞內部結構不嚴密，應及時將泵柱嚴密封閉，檢查導向套是否正常。另外，泵站和泵曲軸箱可能出現問題，及時檢查和分析出現異常問題的部件，保證供水系統穩(wěn)定運行。

液壓系統在運行中，如果運行速率較慢，影響到掘進機正常運行。這就需要分析液量減少原因所在，分析液壓系統內部損傷位置，確定密封距離，及時改善回液口受阻問題，保證液壓系統安全穩(wěn)定運行。

2.3 機械元件故障

截割部是掘進機重要構成部分，在運行期間截割頭會=出現銹蝕現象，電動機運行出現高熱問題。對于此類問題，可以適當減少截割部運行負荷量，檢查截割內部問題，降低截割部運行負荷，以便于針對其中的問題及時有效解決，測量截割頭牽引率和鉆入度，需求合理措施將其控制在合理范圍內。截割部內部截割頭出現震動現象，截齒受損加劇截割頭振動，解決此類故障可以通過更換截齒方式，保證截割部正常運行。裝運部的故障，主要表現為掘進機運行中電動機受損和長度不等問題導致，此類問題難以直接發(fā)現，需要結合電動機和聯軸節(jié)運行情況來分析異常情況。電動機受到損壞，檢查電動機內部零件是否損壞，及時更換零件。電動機內部讀個零件損壞，及時更換電動機，保證電動機型號相一致，避免設備型號不一致影響到掘進機正常運行。鏈條檢查中，發(fā)現鏈條長度不等，充分清理干凈鏈條雜物后，調整鏈條長度和松緊度符合標準，有效解決運裝部故障。

圖1：掘進機結構

3 煤礦井下掘進機的保養(yǎng)維修措施

3.1 掘進機日常維護

煤礦井下掘進機運行中，長期使用中可能受到環(huán)境因素影響磨損、老化，影響到掘進機正常使用。為了保證掘進機工作安全穩(wěn)定，提升工作效率，應該做好日常維護管理工作，避免后期運行中出現故障問題，加劇安全事故出現。這就需要檢查掘進機關鍵位置，如伸縮處、齒座處、齒輪頭處和減速機等位置，尤其是截割頭可能出現螺絲松弛問題，受到惡劣作業(yè)環(huán)境影響導致齒輪損壞，應該全面檢查截割頭，螺絲、齒輪、伸縮處和池座等位置故障情況，及時更換零件，避免截割頭出現故障問題。協調處理掘進機履帶問題，由于掘進機履帶松緊程度不合適，影響到掘進機是否可以正常運行。檢查刮板輸送機鏈條松緊度，結合日常運行情況；檢查噴嘴和過濾器是否干凈，及時清理，避免雜質影響到掘進機正常運行。

3.2 掘進機使用過程保養(yǎng)維護

掘進機內部結構復雜，設備出現問題，將會影響到煤礦井下作業(yè)效率，促使后續(xù)的維修工作變的復雜。應該做好維護保養(yǎng)工作，提高齒輪磨損維護重視程度結合掘進機運行強度，分析設備的具體損耗，以便于計算出設備齒輪損耗，并通過定期檢查及時更換損壞的齒輪，保證更換的齒輪型號與破損齒輪型號相一致，然后進行截割頭調試；設備充分潤滑，減少齒輪運轉時的摩擦強度，延長設備使用壽命，降低故障幾率；分析刮板鏈堅固程度，規(guī)避皮帶偏離影響到掘進機整體穩(wěn)定運行。

3.3 制定定期檢修計劃

由于掘進機工作強度大，長期使用不可避免的出現零件磨損、老化，使用壽命大大下降。由于零件磨損、老化，設備的維修成本增高，影響到掘進機正常運行。所以，結合實際情況制定定期檢修計劃，針對掘進機的工作機構、行走機構、裝運機構和轉載機等幾個部分，全面檢查，分析是否存在異常情況，并及時改進。

4 結論

綜上所述，做好煤礦井下掘進機的保養(yǎng)維修工作，有助于降低設備故障幾率，確保井下作業(yè)活動順利展開，提升工作效率。這就需要維修人員定期檢修，料及掘進機的內部結構和運行原理，制定合理的檢修計劃，以便于第一時間解決故障問題。