采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障診斷

摘 要：當(dāng)前隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國工業(yè)化進(jìn)程中對(duì)能源的需求量逐步增多，煤作為一種重要的工業(yè)能源，是很多企業(yè)所需要的重要的資源。然而，由于采煤機(jī)搖臂齒輪箱極易出現(xiàn)故障，所以，在使用的基礎(chǔ)上，通過對(duì)其進(jìn)行必要的診斷分析，得出常見的故障原因。本文以采煤機(jī)搖臂齒輪箱為探究重點(diǎn)，分析對(duì)其故障診斷的方法和結(jié)果。

關(guān)鍵詞：采煤機(jī)；搖臂齒輪箱；問題分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.062

就當(dāng)前采煤企業(yè)機(jī)器使用狀況的現(xiàn)狀而言，采煤機(jī)搖臂齒輪箱具有不同于工業(yè)中其他齒輪箱的特殊的結(jié)構(gòu)，雖然其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但是使用價(jià)值高，被采煤企業(yè)所依賴使用。在日常的煤炭生產(chǎn)過程中，社會(huì)急需的煤炭資源量較大，而且也需要極高的效率以適應(yīng)工業(yè)企業(yè)的煤炭需要。所以，對(duì)此機(jī)器進(jìn)行日常維護(hù)成為采煤企業(yè)工作的重點(diǎn)。

1 采煤機(jī)搖臂齒輪箱結(jié)構(gòu)分析

就當(dāng)前經(jīng)常使用的采煤機(jī)結(jié)構(gòu)而言，其由電動(dòng)機(jī)、截割部、輔助裝置和牽引部四個(gè)部分組成，經(jīng)常使用到的搖臂齒輪箱屬于截割部。當(dāng)前使用的采煤機(jī)搖臂齒輪箱的減速形式常用的有兩類，其中一個(gè)是行星輪減速，另一個(gè)是直齒輪減速。在日常的故障診斷中，只有首先對(duì)搖臂齒輪箱的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)作出判斷，才能準(zhǔn)確的查找出問題的原因。

2 采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障分析

2.1 采煤機(jī)搖臂齒輪箱傳統(tǒng)的故障診斷

2.1.1 定期檢查法

這種定期檢查法需要煤礦企業(yè)專門成立檢查小組，由檢查小組的人員對(duì)機(jī)器進(jìn)行定時(shí)定量的檢修，通過開展年檢或者是月檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問題，并通過一定的手段加以改正。這種方法在檢修過程中需要將正在使用或者是運(yùn)作的設(shè)備關(guān)閉，不僅會(huì)導(dǎo)致煤礦生產(chǎn)中斷，而且還會(huì)影響企業(yè)的生產(chǎn)效率。當(dāng)員工通過拆卸設(shè)備對(duì)機(jī)器進(jìn)行檢修時(shí)，會(huì)使得外界的雜質(zhì)進(jìn)入設(shè)備精密部分的內(nèi)部，從而造成嚴(yán)重的企業(yè)設(shè)備污染問題，影響設(shè)備后期的正常運(yùn)行。

2.1.2 經(jīng)驗(yàn)判斷法

這種方法依靠員工對(duì)機(jī)器的精密掌握程度，通過對(duì)采煤機(jī)搖臂齒輪箱問、摸、測(cè)、查等步驟，從而發(fā)現(xiàn)機(jī)器出現(xiàn)的異常問題。就具體操作過程而言，首先由機(jī)器操作人員發(fā)現(xiàn)機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)查看設(shè)備的日常使用記錄，同時(shí)通過多方觀察、對(duì)比發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問題，最終綜合多方判斷，對(duì)設(shè)備進(jìn)行處理。然而，這種使用方法對(duì)設(shè)備的處理情況較差，不能對(duì)出現(xiàn)的問題做出精準(zhǔn)的判斷，而且極易出現(xiàn)人工誤判，最終導(dǎo)致設(shè)備不能及時(shí)修理，影響后期的使用。

2.1.3 鐵譜分析法

就這種方法而言，需要對(duì)采煤機(jī)搖臂齒輪箱中的潤滑油做定期的提取，從而在鐵譜分析技術(shù)法下對(duì)比正常的數(shù)據(jù)，對(duì)可能出現(xiàn)的狀態(tài)做出判斷。例如，通過對(duì)潤滑油中的磨損雜質(zhì)分析，從而做出采煤機(jī)搖臂齒輪箱工作狀況的判斷。當(dāng)前這種方法下，對(duì)問題的分析精度較高，而且判斷較為準(zhǔn)確，同時(shí)可以做到對(duì)出現(xiàn)的故障的提前防預(yù)，但是，從另一方面來看，這種方法適用的范圍較小，在一定程度上不能很好的起到診斷的作用。

2.2 新型故障診斷技術(shù)

就當(dāng)前使用中的三種傳統(tǒng)技術(shù)而言，其在使用中都有不容忽視的缺點(diǎn)，而且都無法真正的做到正確的評(píng)估、完全的防預(yù)可能出現(xiàn)的問題或者是故障。在使用的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前現(xiàn)代技術(shù)的特點(diǎn)，通過振動(dòng)傳感技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采煤機(jī)搖臂齒輪箱，從而采用新的方法解決可能出現(xiàn)的問題。這種技術(shù)的應(yīng)用主要是利用振動(dòng)傳感技術(shù)，在發(fā)生故障的齒輪或者是軸承中的關(guān)鍵地方做出感應(yīng)裝置的布局，判斷此機(jī)器的工作是否正常。這種有效的、實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，不僅精度較高，而且靈敏度好，可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的任何問題，最終做出有效的問題規(guī)避。

3 采煤機(jī)搖臂齒輪箱常見故障的防治與分析

3.1 常見故障的類型

3.1.1 內(nèi)部的零件損毀

內(nèi)部的零件磨損是經(jīng)常容易出現(xiàn)的狀況，例如軸承、行星架、齒輪等。采煤機(jī)很容易表現(xiàn)出滾筒停止轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象，并伴隨搖臂中出現(xiàn)響聲，此時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮是其內(nèi)部的行星頭可能出現(xiàn)毀損，此時(shí)，一級(jí)行星中的減速裝置內(nèi)部可能出現(xiàn)齒輪表面碾壓，而二級(jí)行星中的減速裝置可能出現(xiàn)嚴(yán)重的毀損。在初步分析的基礎(chǔ)之上，對(duì)行星頭做進(jìn)一步的診斷，可以發(fā)現(xiàn)在二級(jí)行星中，減速軸承已經(jīng)出現(xiàn)了不同程度的破壞，在此情況下引發(fā)太陽輪、二級(jí)行星輪出現(xiàn)損傷，最終將此破損再傳遞到一級(jí)行星減速裝置中，并引發(fā)太陽輪和一級(jí)行星輪不同程度的損傷程度，連續(xù)的反應(yīng)中最終導(dǎo)致采煤機(jī)搖臂齒輪箱造成停轉(zhuǎn)。

3.1.2 密封失靈，產(chǎn)生漏油現(xiàn)象

就當(dāng)前機(jī)器的使用而言，內(nèi)部結(jié)構(gòu)經(jīng)常需要在潤滑油的作用下進(jìn)行潤滑，當(dāng)潤滑程度不達(dá)標(biāo)時(shí)，極易引發(fā)采煤機(jī)搖臂齒輪箱的工作故障。所以，就搖臂齒輪箱而言，需要采用不同的封閉方法，當(dāng)機(jī)器連續(xù)長時(shí)間工作時(shí)，雖然橡膠圈會(huì)在一定程度上老化，導(dǎo)致部分油液的泄露，而且通氣塞也起到重要的作用，密閉環(huán)境下，極易導(dǎo)致機(jī)器內(nèi)部的氣壓過大，也會(huì)因此產(chǎn)生漏油現(xiàn)象。

3.2 故障的解決措施

3.2.1 規(guī)范采煤機(jī)的操作流程

在日常的煤礦生產(chǎn)過程中，當(dāng)機(jī)器操作不當(dāng)?shù)那闆r下，會(huì)出現(xiàn)割裂煤層的頂?shù)装宓惹闆r，搖臂齒輪箱受到了方向相反的作用力，長期使用中造成嚴(yán)重的內(nèi)部零件的磨損問題，例如齒輪、軸承等的損害等。在日常的工作中，操作人員應(yīng)當(dāng)明確機(jī)器的使用流程，對(duì)操作人員進(jìn)行崗位培訓(xùn)，當(dāng)掌握一定的技能、并能做到規(guī)范操作時(shí)持證上崗，最終減少各種可能出現(xiàn)的人為失誤。

3.2.2 細(xì)化定期檢查

在當(dāng)前工作中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)熟練掌握采煤機(jī)搖臂齒輪箱的內(nèi)部構(gòu)造，對(duì)機(jī)器進(jìn)行定時(shí)定量的檢查，開展具有針對(duì)性的安全排除方法，通過油液分析或者是鐵譜分析等排除可能出現(xiàn)的安全隱患。同時(shí)，工作中還應(yīng)當(dāng)盡量避免外界中存在的有害物質(zhì)進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部，從而保證工作質(zhì)量。

3.2.3 建立在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

煤礦作業(yè)中，經(jīng)常出現(xiàn)大量粉塵問題，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)采煤機(jī)搖臂齒輪箱的工作狀況實(shí)時(shí)監(jiān)控，在感應(yīng)裝置的使用下，利用現(xiàn)代化的監(jiān)測(cè)方式，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程中的順槽監(jiān)控，當(dāng)發(fā)現(xiàn)采煤機(jī)搖臂齒輪箱的電流值、油溫或者是液壓等數(shù)值出現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)根據(jù)運(yùn)行狀況做出判斷，停機(jī)并排查，從而消除隱患。

4 總結(jié)

搖臂齒輪箱作為采煤機(jī)中的關(guān)鍵構(gòu)成部分，其連續(xù)的、無故障的使用將能提高企業(yè)的工作效率，加大生產(chǎn)力度。在日常使用中，通過做出正確的判斷，建立相應(yīng)的故障診斷體系，最終保證采煤機(jī)搖臂齒輪箱的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

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作者簡介：師磊（1988-），男，陜西西安人，本科，初級(jí)工程師，主研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造。endprint