煤礦綜采機電設備中的采煤機常見故障及其維修探究

＊任建和

（中陽縣應急管理局 山西 033400）

在煤礦綜采機電設備中，采煤機是主要的采煤設備，其結構和工作方式直接關系著煤炭生產的效率和安全，然而由于采煤機長期在惡劣的工作環境中運行，常常會出現各種故障和問題，不同類型的故障嚴重影響了采煤機的正常運行和生產效率，亟需采取科學合理的維修措施，維護正常生產活動的順利進行。

1.煤礦綜采機電設備中采煤機的結構

采煤機是煤礦綜采工作中的主要設備，其結構包括電氣裝置機構，該機構由電動機、電控柜、電纜等部分組成，電動機是驅動采煤機進行工作的動力源，電控柜用于控制采煤機的啟停、行走、截割等運動，電纜用于傳輸電能和信號。采煤機的附屬裝置機構包括供煤機構、通風機構、水泵等，供煤機構用于將煤炭從工作面輸送至采煤機，通風機構用于提供工作面的通風條件，水泵則負責排水和供水。

牽引和截割裝置機構是采煤機的核心部分，牽引裝置由驅動鏈條、鏈輪、傳動軸等組成，用于驅動采煤機在工作面上行走。截割裝置由截割齒、截割盤、截割動力裝置等組成，是截割和剝離煤炭的裝置。此外，采煤機還包括機架、行走機構、傳動裝置等組成部分，機架是采煤機的主體結構，承載和支撐其他組成部分。行走機構包括履帶、行走輪等，用于使采煤機在工作面上進行行走。傳動裝置用于將電動機的動力傳遞給牽引和截割裝置機構，實現采煤機的工作。

2.煤礦綜采機電設備中采煤機的工作方式

采煤機的工作方式不同，普采工作面和綜采工作面分別使用單滾筒采煤機和雙滾筒采煤機。單滾筒采煤機是較為常見的采煤設備，適用于普采工作面，其結構簡單，主要由一個采煤滾筒組成，可以進行單向切割煤炭。單滾筒采煤機通過滾筒的轉動和推進機構的作用，將煤炭切割下來，通過輸送裝置將煤炭送出工作面。單滾筒采煤機具有結構簡單、操作方便、投資成本較低等優點，但由于采煤滾筒面積相對較小，其采煤效率相對較低，適用于較薄的煤層和小規模的煤炭開采。

雙滾筒采煤機主要用于綜采工作面，可以對煤炭進行全高隅角切割，其結構由兩個采煤滾筒組成，可以進行雙向切割煤炭。雙滾筒采煤機通過兩個滾筒的轉動和推進機構的作用，能夠較高效地將煤炭切割下來，并通過輸送裝置將煤炭送出工作面。雙滾筒采煤機具有采煤效率高、適用范圍廣等優點，可以實現雙向切割，能夠適應不同形狀和厚度的煤層，適用于大規模和高產能的煤炭開采。總體而言，單滾筒采煤機和雙滾筒采煤機在煤礦綜采工作中各自有著不同的應用場景，根據煤層特點和開采要求，選擇合適的采煤機型號，以確保高效、安全、穩定地進行煤炭開采[1]。

3.煤礦機電設備故障維修方式

（1）預防維修。預防維修是通過常規檢查和維護，降低設備故障的發生幾率。煤礦中的機電設備在長時間高強度工作下容易出現磨損、松動和老化等問題，因此進行定期的檢查和維護至關重要。礦工和維修人員應定期對設備進行檢查，發現問題及時處理，避免故障擴大或引發其他損害。此外，設備使用過程中，對潤滑、清潔、緊固等關鍵環節的操作要規范和細致，以保障設備的正常運轉和使用壽命。

（2）故障維修。故障維修是對已經出現的故障癥狀進行針對性的維修。當設備出現故障時，礦工和維修人員應及時定位故障原因，對具體的故障點進行維修和處理。故障維修需要有豐富的經驗和專業知識，以確保維修的及時性和準確性，在進行故障維修時，要遵循安全操作規程，采取必要的安全措施，防止二次事故的發生。

（3）生產維修。生產維修是指定期對機電設備進行檢查和維護，分析其性能狀況，延長設備的使用壽命。通過定期的維護和保養，可以預防設備的老化和損壞，保障設備的穩定運行和高效工作。生產維修可以分為日常保養和定期大修兩部分，其中定期大修一般在設備達到一定使用壽命或工作小時數后進行，包括對設備的全面檢修和更換關鍵零部件。

（4）改良維修。改良維修是指對設備進行改進和更換零部件，以增強設備的運行使用性能。隨著科技的不斷進步和設備的更新換代，新型的零部件和技術不斷涌現。礦方可以根據設備的實際情況，選擇適用的改進方案，對設備進行改良和升級，按照設備故障請修單要求，提出申請要求，進行改良維修，提升設備的性能和效率，延長設備的使用壽命，降低維修成本和故障頻率[2]。

4.煤礦綜采機電設備中的采煤機常見故障

（1）采煤機搖臂故障。采煤機搖臂是采煤機的重要組成部分，常見的故障包括搖臂齒輪損壞、軸承損壞和漏油等。由于采煤機在高強度工作下頻繁擺動，搖臂齒輪和軸承容易因長時間工作而產生磨損，導致齒輪嚙合不良或軸承過熱、松動。同時，由于采煤機工作環境復雜，可能存在潤滑不良或密封不嚴，導致潤滑油的泄漏，形成漏油現象。

（2）單向牽引故障。單向牽引是采煤機的重要功能，用于推動采煤機沿工作面進行采煤作業，常見的故障原因包括電磁閥或電位器損壞。電磁閥負責控制牽引機構的動作，而電位器用于調節單向牽引的速度，如果電磁閥或電位器損壞，將導致采煤機牽引功能失效，影響采煤作業的進行。

（3）電機損壞故障。采煤機的電機在高強度工作下承受巨大的負荷，可能出現電機負荷不斷增加、磨損量大、軸承過熱等故障，此類故障一般由長時間的高負荷工作引起，可能與電機內部繞組老化、絕緣損壞、軸承潤滑不良等因素有關。電機的損壞會導致采煤機無法正常運轉，嚴重影響生產效率[3]。

5.煤礦綜采機電設備中的采煤機故障維修策略

（1）搖臂故障維修方法。針對采煤機搖臂故障的維修，主要包括關注潤滑系統的正常工作，嚴格按照標準操作進行維修，加強對關鍵部件的保養和更換，以保證設備的穩定運行和延長使用壽命。通過科學合理的維修方法，提高設備的可靠性和穩定性，確保煤礦生產的高效進行。在進行采煤機搖臂故障維修時，需要對潤滑系統進行仔細檢查，檢查潤滑油的質量和顏色，確保油品符合規定標準，以保證潤滑系統的正常工作。如果發現潤滑油質量不合格或出現污染，應及時更換新的潤滑油，并清洗潤滑系統，以防止污染物影響搖臂齒輪和軸承的正常工作。在進行拆卸和維修采煤機搖臂齒輪和軸承時，操作人員必須特別謹慎，以確保維修工作的安全和有效進行。展開相關工作之前，操作人員應佩戴必要的防護裝備，例如手套、護目鏡、口罩等，以保護自身安全，確保工作區域的環境清潔，避免灰塵和雜質進入關鍵部件，造成額外的故障。

操作人員在拆卸和維修搖臂齒輪和軸承時，要嚴格按照設備的維修手冊和標準操作程序進行，必要時，查閱相關技術資料和維修指南，確保操作的正確性、可靠性。在拆卸過程中，應按照正確的拆卸順序進行，先解除連接螺栓、銷軸等固定件，逐步拆卸搖臂齒輪和軸承，避免因操作不當而造成損壞。在拆卸和維修過程中，操作人員應細致認真，特別是在處理小零件和關鍵部件時，要注意輕拿輕放，避免不必要的碰撞和損壞。為了保障維修工作的可追溯性和管理，操作人員應當及時記錄維修過程，包括拆卸、更換零件、清洗等操作步驟和細節，以備后續參考。在維修完成后，應進行嚴格的檢查和驗收工作，確保搖臂齒輪和軸承的維修質量和性能符合要求。

除了定期檢查和維護外，加強對搖臂齒輪和軸承的保養也是關鍵。定期進行潤滑和緊固檢查，確保潤滑油充足，并及時補充潤滑油，對搖臂齒輪和軸承進行緊固檢查，防止松動和脫落，確保設備在工作中的穩定性。定期進行搖臂齒輪和軸承的更換，維護設備性能，根據設備的使用壽命和維護記錄，提前計劃更換周期，確保關鍵部件的更新和維護，延長設備的使用壽命[4]。

（2）采煤機單向牽引故障維修方法。在采煤機單向牽引故障的維修中，主要包括加強日常保養，定期檢查潤滑油量和質量，清洗過濾器，控制油量加注，實施針對性維修計劃，更換關鍵部件，保障牽引系統的正常工作，確保采煤機在生產過程中的高效、穩定運行。操作人員應定期檢查采煤機牽引機構的潤滑油量和質量，潤滑油的充足性對于牽引機構的正常運轉至關重要，如果發現潤滑油量不足，應及時添加新的潤滑油，確保潤滑系統處于適宜的工作狀態。檢查潤滑油的質量，確保其符合規定的標準，避免因潤滑油質量不合格而引發故障。在保持潤滑油的充足性和質量的基礎上，定期更換潤滑油也是必要的。潤滑油在使用一定時間后會逐漸失去潤滑性能，如果不及時更換，可能導致牽引機構的磨損和故障，因此，應根據采煤機的使用頻率和工作條件，制定合理的潤滑油更換周期，并按時進行更換。

牽引機構的潤滑系統中通常設置有過濾器，用于過濾雜質和污垢，保持潤滑油的清潔。要定期清洗過濾器，防止雜質堵塞，按照操作規程進行，確保清洗徹底，并定期更換新的過濾器。在使用過程中，應嚴格控制潤滑油的加注量，避免過多或過少的潤滑油影響牽引系統的正常工作，因為過多的潤滑油可能導致液壓系統過載，而過少則可能導致潤滑不足，影響設備的工作效率。在進行日常保養工作時，要做好詳細的記錄，包括潤滑油的加注量、更換時間、清洗過濾器等細節，以便于跟蹤和維護。在維修過程中，操作人員需要根據故障的具體癥狀采取針對性的修復措施，如對于牽引故障，可以檢查牽引機構的關鍵部件，如鏈條、齒輪等是否損壞，有無松動或斷裂。根據檢查結果，進行相應的更換和維修工作，以保持牽引系統的正常運行。

（3）維修電機。在維修電機時，應做好全面檢查，根據實際情況采取相應的維修措施，確保電機的正常運轉，提高采煤機設備的可靠性，保障生產過程的順利進行，確保人員的安全，采取必要的防護措施，例如佩戴好防護裝備，確保電源已切斷等，以防止意外事故發生。檢查電機繞組是否有老化、斷裂或發生短路等問題，如果發現繞組存在問題，要及時進行修復或更換，檢查電機的絕緣情況，防止絕緣老化或損壞導致的漏電和故障，如發現絕緣問題，應采取相應的絕緣處理措施。確保電機軸承潤滑良好，檢查軸承的潤滑情況，添加適量潤滑油或脂，避免因軸承磨損而引發故障。根據對電機的全面檢查，如果發現有零部件損壞或老化，應及時更換或修復，例如，對于電機繞組老化或絕緣損壞的情況，要重新進行絕緣處理或更換新的繞組；出現軸承損壞的情況，應及時更換新的軸承。

在維修過程中，要對電機進行適當的保養和清洗，清洗電機表面的灰塵和污垢，確保電機的散熱良好，防止過熱引發故障，注意防止雜物進入電機內部，特別是電機的繞組和軸承部位，避免影響電機的工作效率。維修過程中，操作人員應當做好防護措施，確保自身安全，例如，在拆卸電機時，應戴好防護手套和眼鏡，避免受傷，對于維修時電機內部的高溫和高壓區域，也要采取相應的防護措施。注意做好防潮防塵措施，電控箱作為電機控制的核心部件，其正常運行對采煤機的工作穩定性至關重要。在維修電機時，要特別關注電控箱內部設備的安全運行，防止受潮或灰塵侵入，導致電控箱故障。

6.結論

綜上所述，在現代化工業建設和發展中，煤礦生產活動愈發頻繁，其中采煤機作為煤礦綜采機電設備中的常用設施，會發生多種不同類型的故障問題，在煤礦企業中缺乏對故障問題的有效措施，維修計劃不全面，導致采煤機的穩定運行受到影響，破壞了煤礦生產活動的穩定環境。針對此類故障要進行有針對性的整治，制定可行的故障維修策略，快速、準確判斷故障，并采取有效的措施解決故障，加強對先進科學技術的運用，利用智能化監測和信息技術進行維修，提高煤礦生產的穩定性、安全性，保證煤礦生產達到理想的效益目標。