煤礦掘進(jìn)機(jī)常見電氣故障分析及處理方法

樊　偉

（山西省晉神能源有限公司， 山西　忻州　036500）

1　掘進(jìn)機(jī)的分類及技術(shù)特點(diǎn)

1.1　分類

掘進(jìn)機(jī)根據(jù)其掘進(jìn)巷道斷面切削過程可以分成全斷面掘進(jìn)機(jī)及部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)兩種，其中全斷面掘進(jìn)機(jī)主要指的是在實(shí)際運(yùn)作中立足于整個(gè)工作面斷面內(nèi)破碎煤巖，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)掘進(jìn)，但局限性在于此種掘進(jìn)機(jī)只能掘進(jìn)形狀為圓形的斷面，如此就降低了斷面的利用率。除此之外，由于水溝布置不利，從而在一定程度上影響了工作機(jī)構(gòu)的維修工作。而部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)主要是以懸臂布置，其中包括橫軸式及縱軸式，此種掘進(jìn)機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中能夠?qū)⑷魏螖嗝嫘螤畹南锏澜馗?，因而具有較高的斷面利用率。

1.2　技術(shù)特點(diǎn)

掘進(jìn)機(jī)對于其機(jī)體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)越來越合理。由于機(jī)身較矮，因而在實(shí)際作業(yè)的過程中具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，并具有較強(qiáng)的破巖及生產(chǎn)能力，且能夠適應(yīng)各種復(fù)雜且惡劣的作業(yè)環(huán)境；根據(jù)礦井的惡劣環(huán)境增加了支重輪履帶行走機(jī)構(gòu)等相關(guān)配置，因而顯著地提高了機(jī)械的可操作性，提高了液壓系統(tǒng)的可靠性提高，從而能夠確保機(jī)械的順利工作[2]。

2　掘進(jìn)機(jī)常見電氣故障分析

2.1　PLC無輸出

導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)出現(xiàn)PLC無輸出的故障原因較多，比如包括自保節(jié)點(diǎn)遭到損壞、控制按鈕受到損壞，或者綜合保護(hù)器輸出出現(xiàn)故障等，這些原因均會導(dǎo)致PLC無輸出。一般來說，在掘進(jìn)機(jī)的電氣系統(tǒng)中均會配有狀態(tài)顯示燈，而對于PLC是否存在無輸出狀況的判定依據(jù)主要是對顯示燈的實(shí)際狀況進(jìn)行觀察，一般情況下，當(dāng)維護(hù)人員在檢查中發(fā)現(xiàn)顯示燈呈現(xiàn)亮的狀況，那么便表明PLC有輸出，而當(dāng)顯示燈呈現(xiàn)不亮的狀況，那么表明PLC存在無輸出狀態(tài)。相關(guān)人員若在掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)PLC存在無輸出狀況，則應(yīng)該根據(jù)綜合保護(hù)器狀態(tài)的指示燈以及PLC顯示燈的狀況，來確定輸入回路的實(shí)際狀態(tài)，從而便能夠找出故障發(fā)生的具體原因。另外，維護(hù)人員也可以利用短接輸入端來判斷綜合保護(hù)器輸入端是否出現(xiàn)故障，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)故障應(yīng)當(dāng)及時(shí)排查故障原因，并根據(jù)發(fā)生的原因采取有針對性的措施進(jìn)行處理。并且要仔細(xì)地檢查出現(xiàn)故障的掘進(jìn)機(jī)，一旦出現(xiàn)任何零部件損壞的狀況，就需要迅速地將其更換。但在更換過程中一定要確保是在斷電的情況下進(jìn)行，在更換損害的零部件后應(yīng)該將PLC重啟，并觀察PLC的輸入是否恢復(fù)了正常狀況[3]。

2.2　線圈無法導(dǎo)通

一般來說可以將線圈分為接觸器及繼電器線圈兩種。而導(dǎo)致接觸器線圈無法導(dǎo)通的原因主要包括：線圈燒毀、繼電器損壞、未將直流電源接通。而導(dǎo)致繼電器線圈無法導(dǎo)通的原因主要包括：線圈燒毀、PLC無輸出、未將直流電源接通。而針對這些可能存在的問題一般會采用萬能表對其進(jìn)行檢測，若在檢測的過程中發(fā)現(xiàn)有電流通過的現(xiàn)象，則表明接觸器線圈與繼電器線圈之間是相互導(dǎo)通的。但若在檢測的過程中沒有發(fā)現(xiàn)電壓，則就表明接觸圈出現(xiàn)了故障。在檢測的過程中除了采用萬能表，還應(yīng)該仔細(xì)地觀察PLC輸出端，以判斷線圈是否出現(xiàn)故障。在檢測的過程中對于出現(xiàn)故障的零部件，就需要迅速地將其進(jìn)行更換，并將保障器重啟。

2.3　其他常見故障

在掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行中較為常見的故障還包括零部件損壞以及截割電機(jī)損壞狀況，其中若減速器以及截割頭軸承等出現(xiàn)了損壞，便會導(dǎo)致花鍵套在軸上出現(xiàn)脫落狀況，最終便會導(dǎo)致截割頭無法實(shí)行正常的工作。相關(guān)人員面對這樣的情況就應(yīng)該及時(shí)地將零部件進(jìn)行更換，從而防止零部件故障的進(jìn)一步惡化。而對于截割電機(jī)的損壞狀況判斷，應(yīng)該對絕緣電阻采用歐姆表進(jìn)行檢測，若絕緣電阻在0以下，則表明截割電機(jī)出現(xiàn)了損壞。相關(guān)人員為了對截割電機(jī)損壞狀況可能性進(jìn)行確定，就應(yīng)該將截割電機(jī)啟動，并對其實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行嚴(yán)密觀察。如果頂?shù)麴侂婇_關(guān)，那么就表明截割電機(jī)出現(xiàn)損壞，并將截割電機(jī)進(jìn)行及時(shí)更換。

2.3.1液壓油溫過高

一般來說，當(dāng)液壓系統(tǒng)處于正常的工作狀態(tài)時(shí)，就需要將液壓油的溫度控制在60℃以下。當(dāng)液壓箱內(nèi)的溫度過高，則會隨之增高液壓油的溫度，而一旦液壓油的溫度在60℃以上，通過節(jié)流小孔便會增大閥芯的流量，從而便會導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)的油缸無法實(shí)現(xiàn)正常工作，也會相應(yīng)地加快一些零部件如密封裝置的老化程度。而導(dǎo)致液壓油溫度過高的原因包括：相關(guān)人員對于掘進(jìn)機(jī)的操作過程不規(guī)范以及不合理的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。因此，掘進(jìn)機(jī)的維護(hù)人員要對液壓系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查，其中重點(diǎn)檢查的目標(biāo)為循環(huán)冷卻系統(tǒng)。除此之外，還應(yīng)該將殘留在管道內(nèi)的污漬進(jìn)行及時(shí)清除，從而才能夠有效地將系統(tǒng)溫度降低，最終防止故障的發(fā)生。

2.3.2液壓油混有雜質(zhì)

液壓系統(tǒng)的元件非常精密，且零件之間的縫隙也較小。若液壓油中不小心混入了雜質(zhì)，雜質(zhì)便會進(jìn)入元件縫隙式的控制閥內(nèi)，從而劃擦空氣閥的表面，因而使得液壓油的純度以及控制閥的精度降低，甚至還會導(dǎo)致元件失靈，最終影響掘進(jìn)機(jī)的正常運(yùn)行。除此之外，若液壓油中含有的雜質(zhì)過多，可能會在一定程度上導(dǎo)致油泵的吸油口出現(xiàn)故障，最終出現(xiàn)吸油口堵塞的狀況，如此便會增加機(jī)械運(yùn)行的阻力，最終對油泵的正常運(yùn)行造成不良影響。因此，為了防止這些故障的出現(xiàn)就需要對液壓油以及傳動部件的封口實(shí)施不定期檢查，主要目的在于避免液壓油中混入各類雜質(zhì)，最終確保掘進(jìn)機(jī)的正常運(yùn)行。

2.3.3輔助元件出現(xiàn)故障

一般來說，輔助元件在實(shí)際運(yùn)作的過程中容易出現(xiàn)以下故障：溢流閥壓力出現(xiàn)不穩(wěn)定及損壞狀況；換向閥泄漏以及操作失靈；液壓鎖出現(xiàn)泄漏及損壞。當(dāng)溢流閥出現(xiàn)過高的壓力，則會相應(yīng)地減小發(fā)動機(jī)功率，但若溢流閥的壓力過低，則會在一定程度上迅速地升高其輸出壓力，從而會瞬間增大液壓泵負(fù)荷以及升高液壓油溫度，同時(shí)也會導(dǎo)致運(yùn)行聲音出現(xiàn)異常狀況。因此，對于輔助元件可能出現(xiàn)的故障應(yīng)該采取壓力檢測法，并且對溢流閥整定值進(jìn)行調(diào)整，控制壓力值，從而保證掘進(jìn)機(jī)的正常運(yùn)行。

3　日常維護(hù)措施

3.1　加強(qiáng)對工作人員培訓(xùn)工作

企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對掘進(jìn)機(jī)日常維護(hù)工作的重視，對于在實(shí)際作業(yè)中操作掘進(jìn)機(jī)的工作人員進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)，并且對工作人員所掌握的掘進(jìn)機(jī)工作原理、相關(guān)注意事項(xiàng)以及故障處理措施等內(nèi)容進(jìn)行定期考察，以確保工作人員對掘進(jìn)機(jī)相關(guān)知識掌握程度。除此之外，還需要進(jìn)一步對安全管理制度進(jìn)行完善，在使用掘進(jìn)機(jī)的過程中要確保工作人員采用安全閉鎖以及保護(hù)裝置，主要目的在于防止掘進(jìn)機(jī)在實(shí)際運(yùn)作過程中出現(xiàn)任何意外事故。

3.2　定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)工作

在對掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)的過程中，如果發(fā)現(xiàn)重要機(jī)械元件出現(xiàn)嚴(yán)重的損害，就應(yīng)當(dāng)及時(shí)地進(jìn)行更換，避免在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障。除此之外，還需要對液壓油箱的油量及油位進(jìn)行定期檢查，仔細(xì)查看其是否出現(xiàn)油量不足或者滲漏等不良現(xiàn)象。并且還需要對掘進(jìn)機(jī)表面與其內(nèi)部留有空隙處進(jìn)行定期的清洗，主要目的在于將掘進(jìn)機(jī)在實(shí)際運(yùn)作中所堆積的雜物以及煤屑進(jìn)行清除，以確保機(jī)械的干凈整潔，避免雜物及煤屑對機(jī)器造成不必要的磨損[4]。

3.3　對各部分機(jī)械元件進(jìn)行檢查

相關(guān)人員在日常維護(hù)工作中應(yīng)該對各個(gè)部分的機(jī)械元件的正常運(yùn)行與否進(jìn)行仔細(xì)檢查，對于每個(gè)螺絲及細(xì)小的零部件之間連接的緊固度及完整性進(jìn)行詳細(xì)檢查。并且在使用掘進(jìn)機(jī)前后均要做好相關(guān)的信息登記記錄，對在使用過程中出現(xiàn)的各類問題進(jìn)行記錄，從而便能夠確保機(jī)械在出現(xiàn)類似故障后快速地查找原因，并予以解決。除此之外，相關(guān)人員需要對每臺掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)保養(yǎng)措施，按照計(jì)劃進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)保養(yǎng)工作。要掌握并熟知正常機(jī)械在實(shí)際運(yùn)作過程中的聲響以及故障聲響，一旦發(fā)現(xiàn)存在異常狀況，則需要給予停機(jī)處理，排查故障問題，并予以解決。

3.4　嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行操作

對于掘進(jìn)機(jī)在使用的過程中應(yīng)該嚴(yán)格地按照相關(guān)的技術(shù)要求進(jìn)行操作，避免出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)裝載機(jī)等狀況的出現(xiàn)。相關(guān)人員在使用掘進(jìn)機(jī)開采煤層前需要判斷煤層所處的地質(zhì)性質(zhì)，然后再根據(jù)煤巖的性質(zhì)來選擇最為合適的切割方式。在面對半煤巖時(shí)，操作掘進(jìn)機(jī)的順序應(yīng)當(dāng)是先軟后硬，即先將煤截割后再截割巖石。除此之外，還應(yīng)該根據(jù)煤巖的實(shí)際軟硬程度把握掘進(jìn)機(jī)的前進(jìn)速度，當(dāng)落煤量過大，則需要放慢掘進(jìn)的速度甚至停止運(yùn)行掘進(jìn)機(jī)。

[1]張磊.國家煤礦井下掘進(jìn)機(jī)機(jī)電設(shè)備故障分析及維護(hù)芻議[J].河南科技，2014（4）：120.

[2]王鑫，楊雷，楊光，等.PLVC控制器在煤礦掘進(jìn)機(jī)的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（15）：100.

[3]張超，邢奎中，林俊杰，等.論煤礦電氣設(shè)備管理問題和維修策略[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào)，2010（9）：293.

[4]汪啟才.礦用電機(jī)車的主要電氣故障及其原因分析[J].中國科技縱橫，2014（8）：17.