采煤機搖臂的常見故障與解決措施

張小鳳

（神華寧夏煤業(yè)集團有限責任公司礦山機械制造維修分公司 寧夏回族自治區(qū)銀川市 750001）

引言

現(xiàn)階段，煤炭產(chǎn)業(yè)仍處于不斷發(fā)展的狀態(tài)，煤礦企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模也在進一步擴大，同時對生產(chǎn)設備的要求也越來越高。采煤機作為礦井開采的核心設備，在整個生產(chǎn)過程中發(fā)揮著極其重要的作用。由于礦井開采的環(huán)境較為惡劣，采煤機在運行的過程中容易發(fā)生故障，特別是因搖臂引發(fā)的故障居多，這不僅制約著整個煤礦生產(chǎn)的進度，也讓操作人員的人身安全無法得到保障。所以，我們需要積極尋找解決故障的措施并制定相應的管理制度，確保采煤機的安全運行，從而保證煤礦企業(yè)的正常運營。

1 采煤機搖臂常見故障

1.1 潤滑油量把控不足

采煤機搖臂作業(yè)過程中需要使用齒輪油來保證設備的良好運行，齒輪油主要具備兩種功能：①潤滑；②散熱。潤滑油使用過量會使搖臂徑向無法得到良好的冷卻效果，容易導致采煤機搖臂在操作過程中產(chǎn)生發(fā)熱故障；而潤滑油使用不足又會使得搖臂的齒輪與軸承處于干磨狀態(tài)，難以銜接作業(yè)，繼而導致采煤機搖臂發(fā)出異常聲響。要使搖臂能夠安全運行，就需要準確把控潤滑油使用的量?？稍趯嶋H作業(yè)的過程中，由于環(huán)境及人員等諸方面因素，很難進行準確地把控，這在一定程度上給搖臂作業(yè)帶來了挑戰(zhàn)。

1.2 內(nèi)部構(gòu)件易損毀

通常情況下，內(nèi)部構(gòu)件損毀指的是搖臂內(nèi)部一些主要零件如行星架或齒輪、軸承等因磨損或其他原因而失效。若采煤機搖臂發(fā)出異常聲響，滾筒停止轉(zhuǎn)動，我們便可以推斷發(fā)生故障的原因主要是行星頭損毀，可知二級行星減速裝置損毀程度較高，一級行星減速裝置內(nèi)部齒輪遭受一定程度的碾壓。經(jīng)專業(yè)人員檢測分析，我們可知二級行星減速裝置內(nèi)部軸承出現(xiàn)損壞，致使齒輪不同心，進一步導致太陽輪與二級行星輪等部件出現(xiàn)不同程度的損傷，接著因損傷造成的部件殘渣進入一級行星減速裝置，導致太陽輪與一級行星輪也遭受損壞，最終導致采煤機搖臂抱死停轉(zhuǎn)[1]。

1.3 減速機易遭損壞

采煤機搖臂減速機容易產(chǎn)生故障主要是因為軸承內(nèi)圈設計與齒輪軸直徑尺寸較小。搖臂內(nèi)部齒輪軸承高速運轉(zhuǎn)易引發(fā)齒輪損傷、內(nèi)環(huán)斷裂、軸承邊緣損壞等問題，從而使齒輪箱遭到破壞，導致整個搖臂減速機遭受損壞。這類故障需要專業(yè)檢修人員進行仔細檢查與故障修復，不僅耗費了大量的人力資源與時間成本，而且嚴重影響到煤礦企業(yè)的正常運行。

1.4 漏油現(xiàn)象普遍

采煤機搖臂需要使用潤滑油對齒輪進行潤滑從而保障內(nèi)部零件的優(yōu)良運轉(zhuǎn)，但因此引發(fā)的漏油問題也較為普遍。造成漏油的原因主要有以下兩點：①由于采煤機長期使用，內(nèi)部難免累積大量煤塵，使浮動密封圈與“O”型密封圈受到污染，從而失去原有的彈性，導致漏油現(xiàn)象發(fā)生；②隨著采煤機使用時間的增加，內(nèi)部螺栓等零部件易發(fā)生松動，再加上操作人員不合規(guī)操作與檢修人員維修不及時，致使漏油現(xiàn)象頻繁發(fā)生[2]。

1.5 搖臂升降故障

在實際作業(yè)的過程中，采煤機搖臂易發(fā)生升降方面的故障，主要表現(xiàn)為以下幾點：①采煤機開車之后，搖臂馬上升高或下降，此類現(xiàn)象一般是由于機械控制失靈或設備長期沒有檢修；②采煤機搖臂不能根據(jù)操作指令進行上升或下降，此類故障主要是由電壓輸出異?；螂姶砰y故障引起；③采煤機升起來后，在沒有操作指令的情況下自動下降，這種情況一般是管路系統(tǒng)漏油、密封失效、油缸竄液或安全閥整定值不合規(guī)等原因造成。

2 故障解決措施探究

2.1 準確把控潤滑油量

潤滑油量的多少關(guān)系著采煤機搖臂能否正常進行操作，也關(guān)系著整個煤礦生產(chǎn)的質(zhì)量與水平。這就要求煤礦企業(yè)的管理人員在引進先進技術(shù)的同時，也要相應地引進具備專業(yè)技能的人才。操作人員與檢修人員都要具備準確把控潤滑油量的能力，防止此類現(xiàn)象頻繁發(fā)生。采煤機操作人員在作業(yè)過程中要及時發(fā)現(xiàn)搖臂存在的干磨或發(fā)熱等相關(guān)問題，適當使用潤滑油潤滑齒輪，如發(fā)現(xiàn)特殊問題需及時告知檢修人員進行故障解決[3]。檢修人員也要準確把控潤滑油使用量，具備過硬的檢修技能，從而做好采煤機相關(guān)檢修與維護工作，保證采煤機內(nèi)部構(gòu)件的清潔，確保搖桿處于正常作業(yè)狀態(tài)。

2.2 加強內(nèi)部構(gòu)件維護

當采煤機進行作業(yè)時，不當?shù)牟僮鞣椒〞е聯(lián)u臂受到外力作用，長此以往，容易使齒輪和軸承等內(nèi)部構(gòu)件遭受嚴重損傷。再加上沒有專門的維護人員對構(gòu)件進行養(yǎng)護，使采煤機經(jīng)常發(fā)生各種零部件問題，非常影響煤礦企業(yè)的正常運營。內(nèi)部構(gòu)件維護可從以下兩個方面入手：①需要對操作人員進行相關(guān)的技能培訓，培訓人員可收集并指出日常作業(yè)中出現(xiàn)的不當操作手法，提醒操作人員在實際操作中需要注意哪些事項，使其在日后的工作中能夠做到愛惜采煤機等機械設備，從而延長采煤機的使用年限，提高采煤機作業(yè)的效率。②要做好軸承等內(nèi)部構(gòu)件的維護工作，按照相關(guān)標準進行除垢及潤滑零件等，還要檢查內(nèi)部構(gòu)件的安裝與質(zhì)量是否符合要求，對已經(jīng)發(fā)生損壞的零部件及時進行更換，避免重大問題的產(chǎn)生[4]。

2.3 改變齒輪軸尺寸

針對采煤機搖臂的減速機故障問題，我們可以采用改變齒輪軸尺寸的方式來進行解決。軸承一般屬于標準件，在實際操作的過程中，保持齒輪軸的標準公差值不變，仍為0.022mm，把基本偏差由原來的X120H3/m6增加到X120H3/n6，這樣，軸的偏差就成了0.023mm，上偏差是0.045mm；軸的下偏差增加0.01mm，則最小干擾由原來的0.007mm增加至0.017mm。通過改變齒輪軸尺寸可很好解決軸承內(nèi)圈與齒輪軸直徑匹配的問題，也可以有效降低減速機出現(xiàn)故障的機率[5]。

2.4 定期維護內(nèi)部構(gòu)件

針對采煤機搖臂構(gòu)件漏油現(xiàn)象，相關(guān)人員應制定設備維護方案，定期對采煤機內(nèi)部構(gòu)件進行相應的維護與保養(yǎng)。對于密封圈受到污染導致漏油的現(xiàn)象，我們可以安排專門人員對設備進行定期的煤塵清理等維護工作，從而有效制止橡膠圈因老化或受污導致的失效問題。對于采煤機內(nèi)部零部件松動問題，可以安排檢修人員進行部件固定，對需要拆下重新調(diào)整位置的螺栓，要使端蓋和軸承外環(huán)的間距保持在0.15～0.3mm的標準區(qū)間內(nèi)，如果需要調(diào)整心軸承，則其間距應當為零。這就需要維修人員精確檢測間距大小，我們可以采用作壓鉛絲法來進行準確的測量，具體操作步驟如下：①拆掉端蓋并將保險絲置于軸承環(huán)相應的位置；②復原端蓋位置并使用恰當?shù)墓ぞ邤Q緊螺栓，再依照順序拆掉；③使用專業(yè)工具測量保險絲被壓薄后的厚度，從而得到實際需要的間距大小。

2.5 嚴格檢查搖臂狀況

要使采煤機搖臂升降問題得到解決，就必須嚴格檢查搖臂的各種實際狀況，在此過程中注意的事項有：①仔細查看油缸電磁閥狀況，看其是否卡死；核查操縱把手與操縱桿狀況，看看二者是否處于脫離狀態(tài)；查看電路控制按鈕是否異常，判斷是否失靈。②仔細檢查線路并調(diào)整電壓，電壓異常會影響到升降繼電器和電氣開關(guān)的正常使用，如發(fā)現(xiàn)電壓處于正常的24V，則要檢查電磁閥是否受損，若受損需及時進行更換。③及時進行采煤機相關(guān)檢修工作，如及時更換受損油管，擰緊漏線頭；及時更換密封圈，防止更大漏油現(xiàn)象出現(xiàn)；及時更換受損的油缸活塞，改善油缸上下腔的竄液狀況；重新調(diào)整定值，使其符合采煤機作業(yè)相關(guān)標準[6]。

3 減少故障率的方法

3.1 定期檢修設備

技術(shù)管理人員需根據(jù)所使用的采煤機搖臂特性，制定出專門的檢修時刻表，或完善以往檢修制度，從而督促檢修人員對采煤機相關(guān)構(gòu)件進行定期檢修。在實際作業(yè)的過程中，可依據(jù)采煤機運行狀況制定日檢、月檢或年檢作業(yè)表，運用專業(yè)的故障檢測方法對溫度、油液、噪聲等狀況進行分析，從而全面掌握采煤機作業(yè)情況。檢修人員在檢修過程中應小心謹慎，防止外界雜物或灰塵進入采煤機搖臂內(nèi)部，特別是齒輪箱，從而引發(fā)人為殘留帶來的不必要風險。在定期檢修采煤機搖臂構(gòu)件的過程中，還需要進一步細化檢修的內(nèi)容，及時對檢修的流程或方法進行補充更新，并善用先進的儀器進行相關(guān)的監(jiān)測分析，避免檢修時搖臂部件再次損壞或二次受污等情況。此外，檢修工作還需要與養(yǎng)護工作相配合，不能只檢修不養(yǎng)護，否則會加快零部件磨損更換的速度，從而影響到采煤機的正常運行，縮短采煤機的使用壽命。如及時添加搖臂構(gòu)件所需的潤滑油與冷卻液，及時檢查漏油漏電等情況，及時對構(gòu)件螺栓進行檢查，擰緊避免松動等；還要定時對搖臂部件進行清洗作業(yè)，及時修復或更換受損零件，從而確保采煤機在操作過程中安全作業(yè)，高效生產(chǎn)。

3.2 規(guī)范操作規(guī)程

在實際的采煤作業(yè)中會出現(xiàn)各種各樣不符合操作守則的行為，比如采煤機操作人員野蠻作業(yè)，操作技術(shù)不嫻熟，專業(yè)知識儲備不足，不能及時發(fā)現(xiàn)并排除故障等等，這些都非常影響采煤機的作業(yè)質(zhì)量與工作進程[7]。這就要求相關(guān)管理人員嚴格制定采煤機操作規(guī)程，從而規(guī)范采煤機操作行為，防止發(fā)生不必要的意外事故。比如，對新上崗的采煤機作業(yè)人員開展全面系統(tǒng)的崗前培訓，不僅要讓其搞懂理論方面的知識，而且在實際作業(yè)時能夠熟練使用所學的操作技術(shù)，還可安排經(jīng)驗豐富、技術(shù)嫻熟的老員工對其進行相應的指導，保證新手能夠盡快掌握采煤機設備作業(yè)中的難點且具備排查故障的能力；還要對已經(jīng)掌握采煤機操作技能的老員工進行相關(guān)的專業(yè)培訓，讓其改正日常作業(yè)中的不當操作行為，避免日后繼續(xù)此類行為，同時學習國內(nèi)外先進的操作方法與操作理論，不斷在實踐過程中提升自己的作業(yè)水平，為行業(yè)日后的發(fā)展作出一定的貢獻。

3.3 完善監(jiān)測機制

科技的進步給采煤作業(yè)帶來了很大的便利，尤其在井下作業(yè)過程中，良好的檢測系統(tǒng)可以幫助操作人員全面掌握采煤機的運行狀態(tài)。但由于很多煤礦企業(yè)的監(jiān)測機制還不夠完善，再加上操作人員的疏忽大意，導致一些意外事故的發(fā)生。監(jiān)測系統(tǒng)的原理主要是借助遠程通信與先進監(jiān)測手段，利用感應裝置對采煤機進行遠程監(jiān)測，通過分析采煤機在作業(yè)時的搖臂油溫、液壓等數(shù)值，從而準確判斷采煤機是否處于良好的運行狀態(tài)，一旦監(jiān)測人員發(fā)現(xiàn)異常運行情況，可及時進行預警并停機排查，這非常有利于采煤機隱患的排查，也給操作人員的人身安全帶來科學的保障。然而，部分煤礦企業(yè)為節(jié)約成本，沒有引進相關(guān)的檢測系統(tǒng)，由于采煤空間較為狹小，再加上粉塵較厚，給操作人員的井下作業(yè)帶來很大難度，同時也埋下了一些安全隱患。這就需要相關(guān)管理人員改變原有的管理觀念，建立并完善監(jiān)測機制，以便及時發(fā)現(xiàn)設備存在的異常狀況，從而進行針對性的排查，提升整個采煤機搖臂作業(yè)的安全性與高效性。

3.4 掌握地質(zhì)狀況

采煤機搖臂作業(yè)的整體環(huán)境較為復雜，特別是所處地質(zhì)結(jié)構(gòu)，給實際作業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，同時也不利于采煤機設備的維修與保養(yǎng)工作[8]。掌握作業(yè)的地質(zhì)狀況，有助于操作人員更好地完成開采任務，同時保障所有工作人員的人身安全。地質(zhì)結(jié)構(gòu)本身具有復雜多變的特征，往往會造成巖層硬度不穩(wěn)定，巖體強度大幅變動，繼而影響采煤工作的正常進行，甚至對采煤機作業(yè)帶來很大程度的威脅，非常不利于煤礦企業(yè)的安全運營。采煤機搖臂的截割部位不能長期處于高負荷的工作狀態(tài)，若此時巖體強度加大會大幅增加其作業(yè)壓力，繼而對齒輪箱造成不可逆轉(zhuǎn)的損傷，尤其是對軸輪與軸承影響較大，非常不利于采煤機進一步操作與生產(chǎn)。這就需要專業(yè)的技術(shù)人員在煤炭開采之前對當?shù)氐牡刭|(zhì)狀況做詳細的了解，務必實地進行考察，做好相關(guān)的勘探工作，利用專業(yè)理論與技術(shù)進行科學合理地分析并得出準確可靠的地質(zhì)報告。對于一些特殊的地段，一定要做好相應的地質(zhì)勘探工作，及時發(fā)出地質(zhì)預報，如精確測量、收集數(shù)據(jù)、根據(jù)以往地質(zhì)狀況整理出現(xiàn)今地質(zhì)報告等，并制定出相應的開采方案或者預警方案，以便在日后的實際作業(yè)中采取合適的措施來規(guī)避風險或者減少損害。

4 結(jié)束語

綜上可知，采煤機搖臂在進行作業(yè)的過程中會遇到各種各樣的故障，這就需要我們及時進行故障解決，將故障造成的損失降至最低，從而提高采煤機整體的作業(yè)效率，確保煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)。