煤礦采煤機(jī)的常見(jiàn)故障與維修措施探討

賈建文

摘 要：作為礦井綜采作業(yè)的核心設(shè)備之一，電牽引采煤機(jī)是實(shí)現(xiàn)煤體自煤壁有效破落并轉(zhuǎn)移至刮板運(yùn)輸機(jī)的關(guān)鍵所在，它在中國(guó)中厚及厚煤層長(zhǎng)壁開(kāi)采中有著廣泛的應(yīng)用。但受到中國(guó)煤層賦存條件復(fù)雜多變、人工操作不當(dāng)及檢修維護(hù)不到位等各類因素的影響，采煤機(jī)在運(yùn)行時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)無(wú)法啟動(dòng)、搖臂不升降、電機(jī)不啟動(dòng)等各類電氣故障，對(duì)礦井生產(chǎn)的持續(xù)高效開(kāi)展造成了嚴(yán)重阻礙。有鑒于此，針對(duì)煤礦采煤機(jī)電氣故障開(kāi)展相關(guān)研究，總結(jié)有效的電氣故障維修措施，對(duì)礦井發(fā)展意義重大。

關(guān)鍵詞：煤礦; 采煤機(jī); 常見(jiàn)故障; 維修措施

1 礦井采煤機(jī)電氣系統(tǒng)概述

此次研究以A礦MG400/92-WD型電牽引采煤機(jī)為對(duì)象，該類型采煤機(jī)配有功率400 kW的截割電機(jī)和功率50 kW的牽引電機(jī)各2臺(tái)，配有功率20 kW的油泵電機(jī)1臺(tái)，總裝機(jī)功率為920 kW。整個(gè)采煤機(jī)由左右牽引機(jī)、左右截割機(jī)、左右行走機(jī)構(gòu)和電控系統(tǒng)七部分構(gòu)成，各構(gòu)成組件的連接采用干式連接，各組件之間無(wú)動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，因此無(wú)傳統(tǒng)的通軸、惰輪等組件。采煤機(jī)電氣組件采用獨(dú)立的主控裝置，通過(guò)微機(jī)進(jìn)行操控，具備良好的故障檢測(cè)功能，作業(yè)時(shí)可通過(guò)顯示屏直接顯示故障代碼，操作方式分為按鈕操控和遙控操控兩種。采煤機(jī)控制系統(tǒng)選用交流變頻無(wú)極調(diào)控系統(tǒng)，配有2臺(tái)DTC（直接轉(zhuǎn)矩控制）變頻裝置，變頻裝置體積小，選用32位微機(jī)控制，靈敏度高、性能穩(wěn)定，具備過(guò)壓、漏電、過(guò)熱等多種保護(hù)功能，可以確保采煤機(jī)在傾斜作業(yè)面穩(wěn)定啟動(dòng)與作業(yè)。采煤機(jī)通訊選用光纜通訊，能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，方便設(shè)備故障的查詢和處置。圖1所示即為采煤機(jī)電氣系統(tǒng)示意圖。

2.1 采煤機(jī)啟動(dòng)故障分析與處理

MG400/920-WD型電牽引采煤機(jī)的先導(dǎo)控制回路采用磁力啟動(dòng)器設(shè)計(jì)，具備良好的遠(yuǎn)控功能，也就是可以借助二極管為采煤機(jī)送電。作業(yè)時(shí)，若按下啟動(dòng)按鈕無(wú)反應(yīng)，可先對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行停電閉鎖，抽出左右隔離把手，使用二極管為控制回路中的XTA.5和XTA.9（急停節(jié)點(diǎn)）進(jìn)行正反短接，隨后重新按下啟動(dòng)按鈕查看采煤機(jī)能否啟動(dòng)。若仍無(wú)法啟動(dòng)，則對(duì)設(shè)備主電纜控制芯線的完整性進(jìn)行檢查。若芯線損壞，則對(duì)主電纜芯線進(jìn)行更換。

若按下啟動(dòng)按鈕后采煤機(jī)啟動(dòng)，松開(kāi)后則采煤機(jī)停止，表明采煤機(jī)自?；芈方狱c(diǎn)不能正常自吸。此類問(wèn)題的主要誘因是自?；芈分薪邮蘸斜Ｗo(hù)接點(diǎn)和瓦斯保護(hù)接點(diǎn)出現(xiàn)誤動(dòng)作。此時(shí)，可對(duì)保護(hù)回路進(jìn)行全面檢測(cè)，更換出現(xiàn)故障的保護(hù)接點(diǎn)，以排除故障。

2.2 搖臂故障分析與處理

采煤機(jī)搖臂的常見(jiàn)故障主要為搖臂無(wú)法正常升降或自動(dòng)升降。如果在采煤機(jī)正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生搖臂無(wú)法正常升降的問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)先查看遙控裝置和端頭站有無(wú)發(fā)生故障，若無(wú)故障，則對(duì)采煤機(jī)按鈕進(jìn)行檢查，查看其是否損壞引起誤動(dòng)作或不動(dòng)作。此外，PLC裝置故障也可能導(dǎo)致?lián)u臂無(wú)法正常升降。在對(duì)搖臂無(wú)法正常升降故障進(jìn)行處理的過(guò)程中，若是由遙控裝置、端頭站、按鈕或PLC裝置問(wèn)題引發(fā)故障，則更換問(wèn)題組件即可。此外，若顯示屏信號(hào)指示燈綠燈不亮，則可能是電控中心存在問(wèn)題，導(dǎo)致電氣系統(tǒng)無(wú)法正常接收信號(hào);若出現(xiàn)紅燈信號(hào)，則表明采煤機(jī)液壓系統(tǒng)或電磁閥存在故障，需對(duì)其進(jìn)行檢修并及時(shí)更換故障組件。

2.3 采煤機(jī)電機(jī)故障分析與處理

2.3.1 電機(jī)絕緣性低的分析與處理

導(dǎo)致采煤機(jī)電機(jī)絕緣性能降低的主要原因包括電機(jī)端頭進(jìn)水、防爆面進(jìn)水、冷卻水管破碎和水汽凝結(jié)。由于回采作業(yè)時(shí)需經(jīng)常采取防塵降溫措施，采煤機(jī)時(shí)常處于噴霧淋水環(huán)境，當(dāng)噴霧角度不佳時(shí)，容易使得淋水通過(guò)結(jié)合面進(jìn)入芯軸，導(dǎo)致采煤機(jī)絕緣性降低;若電機(jī)受震動(dòng)等不良影響而出現(xiàn)齒套竄動(dòng)的情況，則會(huì)使得軸承蓋端部損壞，導(dǎo)致淋水通過(guò)破損處進(jìn)入電機(jī)，引起絕緣性降低;當(dāng)采煤機(jī)防爆面未布設(shè)防水設(shè)施時(shí)，噴霧淋水會(huì)經(jīng)由隔離把手或防爆面而進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，導(dǎo)致電機(jī)絕緣性降低;電機(jī)冷卻水壓力偏大或水道發(fā)生堵塞可能會(huì)引起冷卻水管的損壞，從而導(dǎo)致冷卻水滲入電機(jī)內(nèi)，絕緣性降低;電機(jī)停運(yùn)后，作業(yè)時(shí)生成的熱氣會(huì)漸漸冷卻形成水珠，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)水霧，誘使電機(jī)絕緣性降低。針對(duì)此類因潮濕而導(dǎo)致的電機(jī)絕緣性降低現(xiàn)象，治理的根本方法便是提升電機(jī)防水性能，主要方法有在電機(jī)端頭增設(shè)密封圈、在電機(jī)芯軸下方增設(shè)漏水槽、在電機(jī)防爆面增設(shè)防水裝置等。這些方法均能有效增強(qiáng)電機(jī)防水性，從而規(guī)避受潮而導(dǎo)致的電機(jī)絕緣性下降。

2.3.2 電機(jī)發(fā)熱故障分析與處理

采煤機(jī)持續(xù)運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)間后，容易發(fā)生電機(jī)溫度異常升高現(xiàn)象，而導(dǎo)致此類現(xiàn)象出現(xiàn)的直接原因是冷卻水管堵塞或水量不足。若電機(jī)進(jìn)水管水量充足而出水管水量偏小，則表明發(fā)生了水管堵塞現(xiàn)象。針對(duì)這一問(wèn)題，可將冷卻水管進(jìn)出口反接，通過(guò)反沖進(jìn)行疏通。若無(wú)法有效疏通，則可通過(guò)高壓管對(duì)出水口實(shí)施高壓反沖。若仍然無(wú)法排除故障，則需拆卸電機(jī)后升井進(jìn)行檢修。

2.3.3 采煤機(jī)掉電故障分析與處理

采煤機(jī)掉電故障是一種較為多發(fā)的采煤機(jī)故障類型，其大體可分為急停掉電和截割啟動(dòng)掉電。當(dāng)采煤機(jī)截割電機(jī)啟動(dòng)時(shí)發(fā)生掉電現(xiàn)象，若其隔離開(kāi)關(guān)顯示存在漏電，則多為電機(jī)或電纜絕緣性故障或采煤機(jī)漏電模塊損壞導(dǎo)致;若顯示隔離開(kāi)關(guān)過(guò)流，則可判定為電機(jī)發(fā)生過(guò)載或主回路存在缺相所導(dǎo)致。而當(dāng)采煤機(jī)急停時(shí)發(fā)生掉電現(xiàn)象，則首先可對(duì)剎車裝置和制動(dòng)電磁閥是否存在故障進(jìn)行檢測(cè)，若無(wú)故障，可考慮是否因變頻裝置故障導(dǎo)致。處理這類故障時(shí)，只需更換故障組件即可。

2.3.4 采煤機(jī)變頻故障分析與處理

導(dǎo)致采煤機(jī)變頻故障的常見(jiàn)原因包括變頻裝置電纜插頭接觸不佳;供電電壓不穩(wěn)，對(duì)變頻裝置造成沖擊損傷;變頻裝置冷卻水管內(nèi)部堵塞，散熱性能降低，導(dǎo)致變頻裝置高溫故障。針對(duì)此類故障的處理，可采取的針對(duì)性措施有對(duì)變頻裝置電纜連接有效性進(jìn)行定期檢查，確保電纜不虛接;結(jié)合礦井生產(chǎn)中的供電實(shí)際狀況，避免在系統(tǒng)電壓相對(duì)較高的情況下啟動(dòng)采煤機(jī)，并對(duì)供電系統(tǒng)采取有針對(duì)性的降壓措施;對(duì)變頻裝置冷卻水路進(jìn)行定期梳理，確保其散熱功能的正常發(fā)揮。

3 結(jié)語(yǔ)

電牽引采煤機(jī)是一種在現(xiàn)代礦井生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛的采煤機(jī)類型，電氣組件作為其核心構(gòu)成要素之一，一旦出現(xiàn)相關(guān)故障，勢(shì)必對(duì)礦井生產(chǎn)的有效開(kāi)展造成阻礙。有鑒于此，針對(duì)電牽引采煤機(jī)常見(jiàn)故障開(kāi)展針對(duì)性探究，總結(jié)故障原因及相應(yīng)的高效處置方式，實(shí)現(xiàn)故障的快速排除，是保障礦井生產(chǎn)持續(xù)高效開(kāi)展的必要舉措，值得所有礦井關(guān)注和踐行。

參考文獻(xiàn)

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