山西杜兒坪煤礦掘進(jìn)機常見故障類型及處理對策

王建文

(山西煤電(集團)有限責(zé)任公司杜兒坪煤礦)

由于巷道掘進(jìn)機在運行過程中難免會出現(xiàn)不同類型的故障，若不對其成因進(jìn)行分析，則難以采取恰當(dāng)?shù)膽?yīng)對措施，不僅會縮短設(shè)備使用壽命，而且在很大程度上影響了巷道掘進(jìn)速度[1]。杜兒坪煤礦采用EBZ-160型掘進(jìn)機(總功率246 kW，截割部電機功率160/80 kW，油泵電動機75 kW，額定電壓1 140/660 V)和EBZ-260型掘進(jìn)機(總功率444 kW，截割部電機功率260 kW，油泵電動機125 kW，額定電壓1 140/660 V)進(jìn)行巷道掘進(jìn)工作。本研究對該2款掘進(jìn)機在運行過程中出現(xiàn)的故障類型進(jìn)行總結(jié)，并對其成因及相應(yīng)的處理對策進(jìn)行探討。

1 故障類型及處理對策

1.1 液壓系統(tǒng)

1.1.1 升降或回轉(zhuǎn)油缸推力小

(1)溢流閥門關(guān)閉不嚴(yán)?？赏ㄟ^回轉(zhuǎn)閥和操作升降來實施輪流操作，若發(fā)現(xiàn)壓力均較低，則可判定為溢流閥關(guān)閉不嚴(yán)。首先將操作閥關(guān)閉，同時堵塞壓力油的出口，注意觀察壓力表變化，若較正常壓力水平低，即表明回油扣部位存在油流問題，從而導(dǎo)致溢流閥門無法有效關(guān)閉，針對該情況通常僅需更換溢流閥即可[2]。

(2)升降或回轉(zhuǎn)油缸推力較小。首先需要觀察壓力表，若壓力水平較低，即表明存在泄露問題；然后對液管是否存在泄露情況以及各個部位的接頭情況進(jìn)行檢查，若外部并不存在泄露現(xiàn)象，則需對回轉(zhuǎn)和升降油缸管的接頭進(jìn)行對換，并及時觀察壓力變化情況，壓力較低的部位則表明存在泄露問題。

(3)油缸內(nèi)泄。判斷油缸內(nèi)泄問題最有效的方法是觀察其頭部，若其伸出至煤壁或頂?shù)装宀课缓蟛辉俪霈F(xiàn)任何動作，即表示回油部位存在油流問題，即可判定為油缸內(nèi)泄，可對油缸進(jìn)行更換。

(4)若通過上述各項檢查后，均未發(fā)現(xiàn)問題，那么故障通常為泵內(nèi)泄問題，可通過對泵進(jìn)行更換，之后再進(jìn)行相關(guān)檢查。

1.1.2 星輪或運輸馬達(dá)轉(zhuǎn)速慢

(1)溢流閥內(nèi)泄。若掘進(jìn)機在運行過程中馬達(dá)速度非常緩慢，且觀察泄油口未發(fā)現(xiàn)任何問題時，則應(yīng)及時對運輸油路以及裝載油路的操作閥進(jìn)行相互對換，只要任一部位表現(xiàn)出壓力較低現(xiàn)象，則通常表明溢流閥存在內(nèi)泄問題，此時需要對閥芯進(jìn)行清洗或?qū)σ缌鏖y進(jìn)行更換[3]。

(2)馬達(dá)內(nèi)泄量大。運輸馬達(dá)速度或星輪速度相對緩慢，主要是由于馬達(dá)出現(xiàn)較大泄露所致。針對該現(xiàn)象，可通過觀察壓力表不難發(fā)現(xiàn)存在壓力較低的現(xiàn)象，而后將馬達(dá)泄油管取下即可對泄油情況進(jìn)行更細(xì)致地觀察。一般來說，空載狀態(tài)下，泄油量通常處于滴油狀態(tài)；重載狀態(tài)下，則應(yīng)表現(xiàn)為較明顯的流油狀態(tài)。若在空載狀態(tài)下，泄油管表現(xiàn)出滿管流出現(xiàn)象，在重載狀態(tài)下，呈現(xiàn)出明顯的噴出現(xiàn)象，那么可判定存在內(nèi)泄超標(biāo)問題，需及時更換馬達(dá)。

1.1.3 液壓油箱溫度高

(1)油質(zhì)污染易導(dǎo)致系統(tǒng)摩擦力增加進(jìn)而導(dǎo)致升溫，需詳細(xì)了解油質(zhì)的清潔度，若油質(zhì)存在較大污染現(xiàn)象，需及時更換。

(2)液壓油箱出現(xiàn)溫度迅速升高現(xiàn)象時，可能是由于油位過低、未達(dá)到要求高度所致。當(dāng)油位過低時，油液的循環(huán)速度會隨之加快，從而致使溫度迅速上升，此時需及時補充油箱中的油。

(3)水量冷卻不足，也可能導(dǎo)致油溫迅速上升。在觀察中發(fā)現(xiàn)有噴霧形成，但并未呈現(xiàn)出霧狀，即可判定為水管堵塞或水量不足，需立刻停止掘進(jìn)機運行，處理后再運行，以免燒壞電機。

(4)溢流閥調(diào)定的壓力較高，使得液壓油箱溫度也隨之升高，可適當(dāng)調(diào)低油壓。

(5)泵內(nèi)部表現(xiàn)出明顯的摩擦現(xiàn)象，從而使得系統(tǒng)溫度上升。針對該情況可通過手觸摸油泵，若溫度明顯較高，且超過了其他部位，那么可判斷為內(nèi)部有摩擦，通過更換泵即可排除該類故障。

1.1.4 截割頭升降油缸緩慢自卸

在掘進(jìn)機運行過程中，截割頭升降油缸的壓力處于正常狀態(tài)，而將其關(guān)閉后，出現(xiàn)了緩慢自卸現(xiàn)象，通常由于各種小顆?；蛎藿z等雜物聚集于液壓鎖閥芯部位，使得閥芯出現(xiàn)了明顯磨損或雜物夾雜于閥芯結(jié)合面上，從而使其無法有效關(guān)閉，進(jìn)而導(dǎo)致油缸長時間處于自降狀態(tài)。針對該情況，可對液壓鎖進(jìn)行更換或?qū)﹂y芯進(jìn)行清洗。

1.2 機械系統(tǒng)

1.2.1 輸送機跳鏈

當(dāng)掘進(jìn)機的輸送機出現(xiàn)跳鏈現(xiàn)象時，需對刮板鏈的緊張程度進(jìn)行觀察，通常情況下，鏈條以溜頭鏈輪下方的鏈條能夠順利進(jìn)入回空槽的緊張程度為最佳，若鏈條表現(xiàn)出明顯卡阻，需要對緊張程度進(jìn)行調(diào)整，拉緊刮板鏈。跳鏈現(xiàn)象的出現(xiàn)還可能是由于成對2條鏈條出現(xiàn)長短不相同，而刮板傾斜度不滿足1個環(huán)要求所致，針對該情況，通常需更換成對鏈條[4]。鏈輪摩擦損傷超出了標(biāo)準(zhǔn)或鏈環(huán)伸長也可能引起跳鏈現(xiàn)象，可在觀察鏈環(huán)在臥進(jìn)到鏈輪中時，是否存在有3個環(huán)無法同時臥進(jìn)到鏈輪齒中的現(xiàn)象，若滿足該條件則表示鏈條磨損超出使用標(biāo)準(zhǔn)，須及時更換。

1.2.2 減速器有異響和溫度高

(1)減速器有異響。減速器存在異響主要是由于軸承或斷齒被明顯損壞所致。掘進(jìn)機在施工期間，若截割減速器出現(xiàn)了異響通常很容易被發(fā)現(xiàn)，但行走減速器、星輪減速器等出現(xiàn)的異響則不易被發(fā)現(xiàn)。在施工期間，若異響現(xiàn)象發(fā)生，則須立刻停止掘進(jìn)機運行，并對軸承或齒輪進(jìn)行更換。針對行走減速器、星輪減速器，則需對其油質(zhì)進(jìn)行定期檢驗，一旦發(fā)現(xiàn)有雜質(zhì)或顆粒物存在，須立刻停止運行并進(jìn)行相應(yīng)處理[5]。

(2)減速器溫度高。若減速器溫度過高，須對油位進(jìn)行觀察，若油位低于標(biāo)準(zhǔn)值，則需及時向其中加油。在確定油位后，需對油的品質(zhì)進(jìn)行觀察，若油的品質(zhì)較差，則需更換不同型號的油液。若軸承表面或齒輪中存在金屬顆粒，可能會致使器械磨損，則需對其進(jìn)行更換。

1.2.3 油泵有異響

油泵出現(xiàn)的異響通常可以分為2類，一類為摩擦聲，主要由于密封盤磨損所致；另一類是尖叫聲，主要是由于缺油導(dǎo)致。當(dāng)掘進(jìn)機運行時，若尖叫聲出現(xiàn)，則需停止運行，檢查油位并及時補充油量，還應(yīng)對泵的磨損情況進(jìn)行觀察。在冬季，由于溫度相對較低，會使得液壓油的黏度升高、流動不暢，也容易導(dǎo)致油泵出現(xiàn)缺油問題，從而出現(xiàn)尖叫聲[6]，對此，可適當(dāng)調(diào)整作業(yè)時間，開泵一段時間待油溫逐漸升高后，再進(jìn)行后續(xù)操作。若泵出現(xiàn)了明顯的摩擦聲響，通常是由于齒輪和密封盤被磨損所致，對其進(jìn)行更換即可。

1.3 電氣系統(tǒng)常見故障及處理

1.3.1 電氣系統(tǒng)PLC無輸出

掘進(jìn)機PLC出現(xiàn)無輸出故障通常是由于自動保護系統(tǒng)或按鈕失靈等因素造成，在輸出過程中，綜合保護器發(fā)生異常也可導(dǎo)致該故障。在出現(xiàn)該類故障的過程中，可注意觀察顯示燈，若有異常閃爍可結(jié)合閃爍頻率、持續(xù)時間進(jìn)行判斷PLC的運行狀態(tài)，通常情況下，若顯示燈正常閃爍，表明PLC處于正常運行狀態(tài)，若顯示燈出現(xiàn)交替閃爍或完全熄滅，則表明PLC的輸出存在異常情況。在發(fā)現(xiàn)異常情況時，工作人員須結(jié)合故障碼對電氣系統(tǒng)的整體運行情況進(jìn)行判斷，并注意觀察掘進(jìn)機是否存在零件損壞情況，在明確損壞部位后，針對無法有效修補的情況，須及時更換，但所有操作均須在斷電后進(jìn)行，在完成故障處理后，重新啟動PLC，進(jìn)一步觀察其輸出情況[7]。

1.3.2 接觸器線圈和繼電器線圈導(dǎo)通存在問題

繼電器線圈和接觸線圈無法導(dǎo)通故障是由于接觸線圈使用時間過長或接觸線圈被燒毀所致，此外，在接通瞬間，交流電流電壓過高，導(dǎo)致繼電器被燒毀也是導(dǎo)致該故障發(fā)生的重要因素[8]。針對上述情況，應(yīng)采用萬用電表進(jìn)行測定，若發(fā)現(xiàn)有電流，則表明繼電器線圈和接觸器線圈均處于正常運行狀態(tài)；反之，則表明其運行異常。此外，還可通過觀察PLC輸出端發(fā)光管進(jìn)行故障判斷，及時更換有異?，F(xiàn)象的零件，更換后，還應(yīng)重啟掘進(jìn)機，進(jìn)一步觀察其運行是否正常。

1.3.3 接觸器無法進(jìn)行可靠吸合

接觸器的維持電壓相對較低是引起接觸器無法實現(xiàn)可靠吸合的主要因素。在掘進(jìn)機電氣控制系統(tǒng)中，其接觸器主要是通過低壓維持現(xiàn)狀以及高壓實現(xiàn)有效吸合。當(dāng)系統(tǒng)供電電源承受的功率非常大時，極易產(chǎn)生瞬間電流過大現(xiàn)象，從而引起較明顯的電壓下降，導(dǎo)致接觸器無法進(jìn)行可靠吸合。對此，需盡可能增大電纜截面積，并縮短電纜長度，使得電壓能夠得到有效控制。此外，接觸器故障還可能是由于綜合保護器出現(xiàn)錯誤動作所致，針對該情況，可對相關(guān)元件進(jìn)行更換[9]。

2 日常維護措施

有必要對所有操作掘進(jìn)機的工作人員進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)，并對培訓(xùn)效果進(jìn)行嚴(yán)格考核，確保所有操作人員能夠熟練掌握掘進(jìn)機日常維護以及故障判斷與處理等方面的專業(yè)知識[10]。

根據(jù)每臺掘進(jìn)機的操作情況制定定期的全面維護保養(yǎng)計劃，重點對霧化系統(tǒng)接頭、液壓管路、裝載耙爪、履帶板等進(jìn)行檢查，及時更換有損壞的零部件。在維護保養(yǎng)期間，須對油量、油位情況進(jìn)行仔細(xì)觀察，及時添加油量和補修漏油部位。

在使用掘進(jìn)機時，需對機械元件的運行情況進(jìn)行檢查，詳細(xì)了解小零部件之間的連接情況和完整性。掘進(jìn)機每次使用后，應(yīng)詳細(xì)記錄使用期間是否出現(xiàn)故障，以及故障產(chǎn)生原因和處理方法。

3 結(jié) 語

對杜兒坪煤礦EBZ-160、EBZ-260型掘進(jìn)機在運行過程中出現(xiàn)的各類故障類型進(jìn)行了分析，并對故障成因及解決措施進(jìn)行了討論，對于提升該型掘進(jìn)機的運行效率有一定的借鑒價值。