綜采工作面滾筒采煤機故障分析及處理

梁曉宇

（大同煤礦集團四老溝礦，山西大同 037003）

0 引言

隨著我國現代化大型礦井不斷建成，雙滾筒采煤機已經成為現代化礦井重要的采掘工具之一。不僅因為雙滾筒采煤機結構簡單、維護量小，而且雙滾筒采煤機可以大大降低操作人員的勞動強度[1]，提高生產效率及工作面推進速度。然而在實際生產中，由于操作人員對雙滾筒采煤機原理及結構不了解，采煤機在出現異常時沒有及時發現并解決，容易造成采煤機發生較大的機械事故。根據統計，四老溝煤礦2018年共發生11起采煤機事故，影響工作面正常開采10天，直接造成經濟損失達87余萬元。煤礦技術人員通過向廠家培訓人員學習，對雙滾筒采煤機結構及原理進行充分了解，并與煤礦實際工作面的生產條件結合，制定出一套有效的采煤機使用措施，確保工作面采煤機的正常運行。

1 雙滾筒采煤機結構及工作原理

1.1 采煤機結構

（1）四老溝煤礦現使用的是MG650型采煤機。該采煤機主要由滾筒、截割部、破碎結構、行走箱、滑靴組件、牽引機構、液壓傳動系統、冷卻系統、固纜裝置、托纜裝置、電控系統等部分組成[2]。MG650型采煤機主要技術參數如表1所示。

表1 MG650型采煤機主要技術參數表

（2）截割部主要由截割電動機、搖臂減速箱、搖臂連接機構、潤滑冷卻系統、內外噴霧系統，離合裝置以及采煤機滾筒以及各類傳感器等部分組成。截割部內部采用直齒傳動系統，該傳動系統具有傳動效率高，故障率低等優點[3]。

（3）行走部主要由機械傳動系統和變頻調速系統2部分組成。行走部主要采用銷軌式牽引方式，當牽引速度為9.8 m/min，最大牽引力為977 kN，如圖1所示；MG650型采煤機與其他MG型采煤機相比，行走部主要具有牽引速度快、牽引力強以及承載能力大、導向好、便于檢修維護等優點[4]。

圖1 MG650型采煤機牽引特性圖

（4）破碎機構主要由破碎電機、行星減速箱、破碎滾筒等部分組成。破碎機構主要采用1臺功率為120 kW交流電動機作為動力源，通過一級行星減速后從而傳遞給滾筒，結構簡單、傳動效率高。

1.2 工作原理

MG650型雙滾筒采煤機的工作原理：通過電機將電能轉化為動能，驅動截割部、牽引部運轉，截割部雙滾筒在動能的驅動下作螺旋式運轉，完成對煤壁的切割。操作人員可以根據現場地質條件，通過調節油缸對滾筒的運行軌跡進行調節。截割部牽引部在動能的驅動下帶動采煤機在軌道上前后運動。

2 采煤機主要存在的故障及處理方法

2.1 液壓系統不調高

（1）故障原因

采煤機液壓系統閥組故障通常是由于液壓油堵塞、油池油位低、油路過濾網堵塞、油缸活塞變形及密封失效，這些情況都會造成采煤機不能完成調高、調低等相應動作。

（2）處理方法

檢修人員需加強對液壓系統的維護，發現活塞變形、密封圈失效及時更換[5]；每班工作人員要定期對油池、油位進行查看，發現不足時嚴禁開機及時添補油量；定期對油路過濾網進行更換。

2.2 采煤機牽引速度低

（1）故障原因

液壓系統接口不漏油或密封圈失效，導致液壓系統壓力不足、液壓系統中的各類馬達及液壓泵損壞、油路過濾網堵塞、牽引活塞變形后不能及時回縮到位，這些原因都會造成采煤機牽引部運行速度降低。

（2）處理方法

操作人員在開機前要對采煤機牽引部油路系統進行全面檢查，發現油管接頭位置有破損或密封失效及時更換、發現液壓泵及馬達聲音異常或漏油時及時維修；同時確保主油泵與調節機構擺角一致、采煤機開機后觀察控制活塞的靈活度，發現活塞不歸位時及時處理、定期對油路過濾網進行更換[6]。

2.3 牽引部機頭齒輪箱發熱

（1）故障原因

采煤機司機在生產中要定期使用溫度檢測儀對齒輪箱的溫度進行測量，發現齒輪箱溫度過熱時及時停機；同時觀察齒輪箱是否漏水，油位是否正常、軸承是否變形、齒輪是否磨損，這些都會造成齒輪箱內部磨損嚴重而發熱。

（2）處理方法

采煤機在正常運轉時，操作人員要定期對牽引部齒輪箱油位進行觀察，通常齒輪箱油位達到箱體總體積的2/3就能滿足生產要求；同時要觀察油內是否有雜物，發現齒輪箱有雜物時及時更換、檢修人員定期對齒輪箱內軸承、齒輪都完好性進行檢查，發現軸承變形、齒輪磨損嚴重要及時更換。

2.4 采煤機搖臂升降不靈活

（1）故障原因

采煤機搖臂升降不靈活通常是由于供油管路斷裂、油路密封失效、油缸損壞竄液及安全閥設定值較小造成的。

（2）處理方法

檢修人員對搖臂的油路系統進行全面檢查，發現油管破裂漏油或密封圈失效應及時更換、安排專業技術人員對安全閥整定值進行調整[7]，確保采煤機液壓系統有足夠的壓力。

2.5 截割部溫度過高

（1）故障原因

截割部溫度過高通常是由于油泵蹩卡及油柱塞損傷造成調高泵箱溫度過高；齒輪箱內油位低，沒有達到標準要求；截割部內的軸承變形、齒輪磨損嚴重造成齒輪部溫度過高、煤壁硬度大造成滾筒切割部過負荷運轉。

（2）處理方法

操作人員觀察齒輪箱內的油位是否達到要求標準、聽油泵運轉時內部是否有異響，必要時可拆開油泵進行處理、檢修人員定期對截割部內軸承、齒輪都完好性進行檢查，發現軸承變形、齒輪磨損嚴重要及時更換、定期更換油柱塞、切割硬度大的煤壁時要放緩切割速度，開啟采煤機冷卻系統。

2.6 滾筒行星頭漏油

（1）故障原因

采煤機在切割硬度大的煤壁時由于工作時間長、震動嚴重常常造成固定定心座的螺栓松動；“O”型脫落油封失效造成煤塵進入行星頭；行星減速器內軸承磨損嚴重造成行星架軸向竄動[8]。

（2）處理方法

檢修人員在停機時要對固定定心座的螺栓進行緊固，并使用鋼卡將螺栓串聯，確保螺栓不出現松動；在完成當班割煤任務后，操作人員要對“O”型密封圈上的煤塵進行清理；空轉滾筒聽行星減速器內軸承是否有異響，必要時可以打開行星減速器觀察軸承磨損情況，磨損嚴重時要立即更換。

3 結束語

采煤機是綜采工作面重要機械設備之一，加強采煤機安全管理維護，降低故障率是保證工作面安全高效回采的重要保證；本文針對MG650型采煤機在使用中經常出現故障現象，合理分析了故障源，并根據現場生產實際情況采取了合理有效的技術措施，通過實際應用，采取措施后，2019年1-8月采煤機共計發生2次故障，故障率降低至7%以下，全年可節約設備維修、成本費用達65萬元，保證了工作面高效回采，取得了顯著應用成效。