煤礦機械設備的使用維修與故障處理對策探究

李新永

（陜煤集團神木張家峁礦業有限公司，陜西 神木 719316）

煤炭在我國能源結構中占有重要地位，目前，隨著科學技術的發展，煤礦生產已經實現了高度機械化，因此煤礦機械設備的運行狀態直接關系到煤礦產能以及安全生產，機械設備故障不僅會導致生產活動停滯，同時還可能引發安全事故。考慮到煤礦機械設備的運行環境惡劣、超負荷運行以及維護保養難度等特點，在機械設備使用過程中必須做好防范性維修、預防性維修、使用后維修以及改善性維修等過程性維護保養工作。與此同時，一旦機械設備出現故障要及時采取針對性處理措施，盡可能快速恢復機械設備正常使用，確保煤礦生產活動正常開展。

1 煤礦機械設備特點

1.1 設備運行環境惡劣

煤礦機械設備的運行環境較為惡劣，生產區域內存在大量粉塵、有害氣體和液體、噪聲以及水汽等多種可能影響機械設備安全運行的因素，外部條件較為復雜。此外，在煤礦生產過程中，機械設備長時間在重載、振動、摩擦、高速以及沖擊等不良工況下作業，這些因素均易造成機械設備故障。

1.2 設備超負荷運行

煤炭作為我國重要能源之一，消耗量巨大，因此煤礦往往是連續生產作業，以確保產能，這就導致煤礦機械設備需要持續運行，停機檢修或者保養的時間較少，機械設備長時間處于超負荷運行的狀態，這不僅易導致機械設備故障，同時也會影響機械設備的使用壽命[1]。

1.3 維護保養難度大

煤礦機械設備類型多、數量大，包括采礦設備、選礦設備以及運輸設備等，這些設備體型大、構成復雜，其本身維護保養難度相對較大，加之部分機械設備還處于井下，這無疑進一步增加了維護保養難度。此外，煤礦機械設備一旦進行停機維護保養也會導致生產停滯，若生產計劃緊張，往往就忽視了機械設備維護保養。

2 煤礦機械設備的使用維修

2.1 防范性維修

防范性維修指的是在煤礦機械設備運行過程中進行全過程監測，發現異常情況，及時進行診斷，結合診斷結果主動干預，調整機械設備運行參數或者更換零部件，以確保機械設備運行狀態良好。比如環境溫度對煤礦機械設備運行的影響，極端高溫或者低溫都會對機械設備運行產生影響，甚至導致無法運行的情況，此時應及時進行主動干預，調整環境溫度，確保環境溫度適宜煤礦機械設備運行，從而避免機械設備發生故障。

2.2 預防性維修

預防性維修指的是根據機械設備生產廠家提供的維修周期或者行業內某種成文或者不成文定義的周期，或者根據機械設備使用經驗以及其他規定開展的周期性維修。預防性維修可以延長機械設備故障發生間隔時間，能夠及時恢復機械設備的使用條件，降低事后故障的發生率[2]。預防性維修通常是根據機械設備或者核心部件的生命周期開展維護保養工作，其優勢在于可以提前消除可能引發機械設備故障的因素，從而降低機械設備故障率，減少機械設備停機時間。從目前的情況來看，預防性維修是大部分煤礦企業采用的使用維修模式，大量的實踐證明了預防性維修的價值，需要注意的是，在具體執行過程中需要制定好相應的維修計劃，確保各項工作有序進行。

2.3 使用后維修

使用后維修顧名思義就是在機械設備運行結束后進行必要的檢修和維護保養。煤礦機械設備的作業環境惡劣，同時長時間超負荷運行，機械設備運行過程中產生的高溫可能導致功能故障，同時機械設備的零部件磨損情況也較為嚴重，若不及時進行處理，則會直接影響機械設備的精度以及性能狀態。使用后維修主要是在煤礦機械設備停機時間對機械設備異常高溫、零部件磨損以及其他簡單問題進行處理，避免小問題發展為嚴重故障，影響煤礦生產活動開展[3]。此外，使用后維修還需要對機械設備進行簡單的維護保養，比如針對機械設備異常高溫情況采取降溫措施，對潤滑不良的位置加潤滑劑等，從而改善機械設備的運行狀態。

2.4 改善性維修

改善性維修也被稱為改造型維修，指的是在維修過程中結合技術改造對機械設備進行改造升級，使其保持甚至超出原有的性能狀態。改善性維修與傳統維修模式的主要區別表現在以下幾方面：一是維修標準不同，傳統維修模式的維修標準是解決機械設備故障，而改善性維修則是恢復甚至提升機械設備的性能水平[4]；二是維修流程不同，傳統維修模式是診斷故障部位，更換失效零部件，最后恢復機械設備性能狀態，而改善性維修是產業化流程，包括診斷故障位置、分析故障原因、更換高性能零部件、消除故障隱患、回收失效零部件加工再利用，其經濟性以及環保效益顯然高于傳統維修模式。煤礦機械設備通常造價較高，更換機械設備需要投入大量資金，而通過改善性維修可以恢復機械設備的性能水平，在一定程度上延長機械設備的使用壽命，能夠有效降低煤礦企業的生產經營成本。

3 煤礦機械設備常見故障及故障處理對策

3.1 可伸縮帶式輸送機

可伸縮帶式輸送機的主要構成包括驅動裝置、制動裝置、拉緊裝置、卸料裝置、輸送帶、改向裝置、托輥和支架以及裝料裝置。相較于普通膠帶輸送機，可伸縮帶式輸送機增加了托輥小車、固定滾筒、卷帶裝置以及儲帶倉等裝置，可以實現快速伸長或者縮短功能，更加契合煤礦生產實際需求。可伸縮帶式輸送機基本工作原理是輸送帶繞過傳統滾筒，經過儲帶裝置的滾筒傳輸到機胃滾筒，形成無級環形帶[5]。工作過程中拉緊車把輸送帶張緊，托輥始終支承著輸送帶，使輸送帶在工作中與傳動滾筒產生摩擦力，拖動輸送帶運行，在一定程度上避免了輸送帶在滾筒上的打滑現象。

3.1.1 電動機功能失效故障及處理

可伸縮帶式輸送機的電動機采用的是三相異步交流電動機，其具有結構簡單、可靠性高以及造價低等特點。在設備運行過程中，電動機功能失效故障主要有兩種情況：一是電動機無法正常啟動或者電動機啟動后立刻慢下來；二是電動機異常發熱。關于電動機無法正常啟動或者電動機啟動后立刻慢下來的原因以及處理措施如下：（1）電動機線路故障。線路故障會導致電動機與電源連接斷開，這種情況下電動機無法正常啟動，針對這種情況需要對電動機的線路進行全面排查，更換故障位置的線路，使電動機與電源重新恢復連接。（2）系統自鎖。可伸縮帶式輸送機電動機配置了保護電控系統，當系統自鎖時電動機無法正常啟動，針對這種情況需要檢查限位、沿線停車、跑偏等情況，發現問題及時采取相應處理措施，處理完成后將系統復位即可正常啟動電動機。（3）速度保護裝置安裝或者調節不當。此問題會導致電動機啟動后速度下降，針對這種情況需要對速度繼電器、速度旋扭等進行排查，檢查是否正常，若存在異常情況及時進行處理使其恢復正常。（4）電壓過低。電動機電壓過低時就會出現電動機啟動后速度立馬下降的情況，針對這種情況需要檢查電動機工作電壓，確保其處于允許電壓范圍。（5）接觸器失效。電動機接觸器失效會導致電動機無法正常通電，其表現與線路故障相同，針對這種情況需要對負荷繼電器進行排查，及時更換失效零部件，使負荷繼電器恢復正常工作狀態。

關于電動機異常發熱的原因以及處理措施如下：（1）電動機超負荷工作。當出現輸送帶超載、被卡以及輸送距離過長等情況時，設備運行阻力會顯著增加，這就導致電動機處于超負荷工作狀態，從而出現異常發熱的情況。針對這種情況需要對電動機功率進行測試，分析造成電動機超負荷工作的原因，采取針對性的處理措施[6]。（2）傳動系統潤滑不良。設備傳動系統潤滑不良會導致電動機輸出效率增加，從而出現異常發熱的情況，針對這種情況需要及時對傳統系統各個部位補充潤滑，使其保持良好潤滑條件。（3）電機風扇灰塵堆積。由于煤礦作業環境的特殊性，使得環境中的灰塵、煤灰較多，電動機運行過程中風扇會進入大量灰塵，長時間堆積會導致電動機散熱性能下降，進而導致電動機異常發熱，針對這種情況需要及時對電動機風扇進行清洗。

3.1.2 減速器功能失效故障及處理

可伸縮帶式輸送機減速器功能失效故障主要有兩種情況：一是減速度發熱（油溫超過40℃）；二是減速器漏油。關于導致減速器發熱的原因以及處理措施如下：（1）油量過多或者過少。減速器油量不處于標準范圍，無論是過多或者過少均會造成減速器發熱，針對這種情況需要按照減速器使用規程中的油量標準范圍進行注油。（2）長時間未更換油。減速器中的油需要定期進行更換，若長時間未更換則會導致減速器出現發熱的情況，針對這種情況應適時更換減速器中的油；（3）潤滑失效。設備潤滑失效會導致軸承損壞，進而造成減速器漏油，針對這種情況需要及時對減速器內部進行全面清洗，及時注入潤滑油，更換已損壞的軸承。

關于減速器漏油的原因以及處理措施如下：（1）軸端漏油。出現這種情況主要是由于減速器和軸承內部的回油槽發生堵塞，針對這種情況應及時疏通回油槽，同時在軸承頂端位置裝設擋油盤，避免回油槽再次出現堵塞的情況；（2）密封圈損壞。出現這種情況的原因包括長期磨損以及老化等，進而導致密封圈失效，喪失密封效果，針對這種情況需要及時將損壞的密封圈更換，重新進行密封處理[7]；（3）外殼破裂。當減速器的外殼發生損壞破裂的情況時也可能造成漏油，針對這種情況應及時對破損位置進行修復，若損壞嚴重應及時更換外殼。

3.2 轉載機

3.2.1 液力聯軸器打滑故障及處理

轉載機出現液力聯軸器打滑故障的原因較為復雜，主要包括以下幾方面：（1）刮板鏈被卡住；（2）液力聯軸器充液量不足；（3）物料過多，超負荷運行；（4）緊鏈器處于緊鏈狀態。該故障的處理措施如下：（1）及時處理被卡住的刮板鏈，使其恢復正常狀態；（2）及時向液力聯軸器注油，確保充液量足夠，同時檢查是否存在漏油的情況，若有需及時處理[8]；（3）從溜槽中提取出部分物料，是設備保持正常的運行狀態；（4）調整緊鏈器的手柄，將其調整到非緊鏈的位置。

3.2.2 減速器噪聲、發熱故障及處理

減速器出現噪聲以及發熱故障的原因主要有以下幾方面：（1）齒輪嚙合條件不良；（2）軸承或者齒輪磨損嚴重；（3）潤滑條件不良。該故障的處理措施如下：（1）對齒輪進行調整，確保其嚙合間隙保持在最佳范圍，改善嚙合條件；（2）及時更換磨損嚴重的軸承或者齒輪；（3）及時更換掉變臟或者變質的潤滑油，改善潤滑條件。

3.2.3 刮板鏈跳牙故障及處理

轉載機刮板鏈跳牙故障的原因主要包括：（1）連接環的安裝不當或者圓環鏈出現“擰麻花”的情況；（2）鏈輪齒輪磨損嚴重；（3）刮板鏈太松。該故障的處理措施如下：（1）若連接環安裝不當則重新按照流程進行安裝；若圓環鏈出現“擰麻花”的情況則及時進行調整；（2）更換磨損嚴重的齒輪；（3）調整緊鏈器，使刮板鏈保持緊鏈狀態。

4 結語

綜上所述，煤礦機械設備的性能狀態直接關系到煤礦的產能以及生產安全，因此煤礦在生產過程中要注重機械設備的過程性維修養護，包括防范性維修、預防性維修、使用后維修以及改善性維修，同時針對機械設備使用過程中出現的故障要及時進行針對性處理，盡可能降低機械設備故障造成的影響，保障正常生產活動的開展。