煤礦井下掘進(jìn)機(jī)機(jī)電設(shè)備常見故障及維護(hù)管理措施

閆 振

(山西天地煤機(jī)裝備有限公司，山西 太原 030006)

0 引言

現(xiàn)代社會對煤的需求量不斷提升，在堅(jiān)持資源節(jié)約和保護(hù)環(huán)境的政策之下，我們需要保障開采過程的高質(zhì)量、高要求、高產(chǎn)量，在保障人員生命安全的前提下善于利用大型機(jī)械設(shè)備，讓專業(yè)施工設(shè)備在煤礦開采環(huán)節(jié)發(fā)揮更加穩(wěn)定的效果。掘進(jìn)機(jī)出現(xiàn)故障后對于施工進(jìn)程影響較大，相關(guān)人員需要按照規(guī)章制度進(jìn)行仔細(xì)檢查，做到未雨綢繆。

1 掘進(jìn)機(jī)機(jī)電設(shè)備的常見故障

1.1 電氣故障

一般情況下掘進(jìn)機(jī)的機(jī)電設(shè)備電氣故障主要發(fā)生在控制部分，例如PLC段。其中PLC無輸出和接觸器問題是主要的故障類型。從問題產(chǎn)生的主要特點(diǎn)來看，PLC無輸出的主要原因在于保護(hù)器出現(xiàn)問題或控制系統(tǒng)損壞，例如線路虛接等。此時我們會通過狀態(tài)指示等來判定系統(tǒng)的工作情況，如果燈亮說明有輸出，運(yùn)行正常；如果燈滅則說明PLC輸入端可能出現(xiàn)受損情況。在PLC故障后應(yīng)該先觀察狀態(tài)顯示燈是否處于輸入狀態(tài)，其次采取合理的措施來進(jìn)行短接輸入。

接觸器線圈和繼電器線圈無法互通問題也時有產(chǎn)生。電圈燒毀、繼電器損壞問題是常見故障影響因素。相關(guān)人員會根據(jù)萬用表對故障區(qū)域和故障原因進(jìn)行分析，然后確定繼電器線圈無法接通的根本原因是因?yàn)榫€圈燒毀，還是直流電源未有效接通等。這些故障都可以通過萬用表檢測或PLC輸出端管理來實(shí)現(xiàn)。需要注意的是，如果接觸器無法可靠吸合，則需要考慮電壓狀態(tài)問題。掘進(jìn)機(jī)系統(tǒng)中的接觸器以低壓保持、高壓吸合模式正常工作，供電電源在受到功率影響干擾時就會導(dǎo)致電流過大、電壓下降，此時需要盡可能地增加供電電纜的截面積，從而將電纜長度控制在合理范圍之內(nèi)，讓系統(tǒng)處于正常的工作狀態(tài)之下；如果出現(xiàn)設(shè)備損壞問題則需要更換相應(yīng)的元器件。

1.2 液壓系統(tǒng)故障

液壓系統(tǒng)故障問題一般是因?yàn)榫蜻M(jìn)機(jī)長期處于比較惡劣的工作環(huán)境下所導(dǎo)致的，在強(qiáng)沖擊、高負(fù)荷的工作環(huán)境下液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的可能性也比較高，例如液壓油溫過高就是一種典型的故障類型。在60℃以上時，液壓系統(tǒng)的掘進(jìn)機(jī)油缸無法正常工作，動作緩慢和密封裝置老化，油溫過高讓原有的正常運(yùn)行部件工作頻率減慢。出現(xiàn)此類情況多因?yàn)橐簤合到y(tǒng)的設(shè)計(jì)不合理所導(dǎo)致，而操作規(guī)范性問題也對液壓系統(tǒng)的工作運(yùn)行起到了重要的推動作用。在日常檢查環(huán)節(jié)，工作人員需要對液壓系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查和分析，一方面做好液壓系統(tǒng)的清潔與管理工作，另一方面將管道內(nèi)部的雜質(zhì)和其他污垢完全清除，將油溫控制在合理的范圍之內(nèi)。維護(hù)環(huán)節(jié)當(dāng)中需要將液壓油增加到合理的油位，確保液壓系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)輔助元件出現(xiàn)損壞后，壓力過高影響發(fā)動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速，液壓泵的輸出壓力也處于較高水準(zhǔn)，負(fù)荷過大產(chǎn)生的異常聲音、高溫現(xiàn)象也讓液壓泵長期處于較為危險的工作環(huán)境。出現(xiàn)故障后需要先更換某些元件，然后再通過各類措施確保壓力值處于正常范圍內(nèi)。

液壓系統(tǒng)故障的另一原因在于液壓油中混入了空氣、雜質(zhì)等。液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本身是一種精密儀器的設(shè)計(jì)，各個元件都需要通過良好配合才能維持液壓系統(tǒng)的正常工作。當(dāng)液壓油之間混入了雜質(zhì)后，元件中的縫隙、間隙和光滑表面會受到影響，系統(tǒng)的運(yùn)行受阻，吸入雜質(zhì)過多時還會阻隔吸油口區(qū)域的過濾器，影響到油泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以，液壓油的日常管理工作中應(yīng)重點(diǎn)避免雜質(zhì)進(jìn)入，如果發(fā)現(xiàn)有雜質(zhì)應(yīng)立即更換液壓油。

1.3 刮板器問題

刮板器的運(yùn)行問題一般是因?yàn)榭ㄦ湣噫渾栴}導(dǎo)致。鏈條過松等都會導(dǎo)致卡鏈的出現(xiàn)，此時相關(guān)人員要定期清理鏈輪區(qū)域存在的異物和雜質(zhì)，合理控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速。另外，在預(yù)防措施方面需要及時更換鏈條，對于某些工作時間較長的鏈條可以將其替換，避免刮板器運(yùn)行環(huán)節(jié)中產(chǎn)生斷裂直接影響井下生產(chǎn)。

日常維護(hù)環(huán)節(jié)中，輸送機(jī)的鏈條垂度過大或過小都會導(dǎo)致跳鏈等故障發(fā)生，工作人員也應(yīng)該調(diào)節(jié)鏈條的張緊程度，一方面讓減速器的螺栓保持在合理位置，另一方面進(jìn)一步優(yōu)化減速器的緊固螺栓性能。

2 井下掘進(jìn)機(jī)機(jī)電設(shè)備故障預(yù)防措施

從機(jī)電設(shè)備故障類型來看，很多常見故障或使用問題都具有共性，這些共性內(nèi)容需要通過預(yù)防和處理措施進(jìn)行優(yōu)化，從而根據(jù)不同類型的故障原因采取更加穩(wěn)定的工作策略，實(shí)現(xiàn)高效率的井下工作。

2.1 形成周期性檢查維修機(jī)制

在目前的機(jī)電設(shè)備運(yùn)行工作中，周期性檢查維修工作已經(jīng)成為重要的故障預(yù)防手段，明確的周期性檢查也能快速定位機(jī)電設(shè)備的工作問題，采取有效維修方法，減少掘進(jìn)機(jī)等大型設(shè)備損壞的概率。另外，企業(yè)內(nèi)部也應(yīng)該對設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，使其長期處于穩(wěn)定的作業(yè)狀態(tài)并創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。

例如日檢、周檢、月檢和季檢都是重要的周期性檢查維修機(jī)制，日檢的檢查對象包括掘進(jìn)機(jī)的噴嘴、油箱位、水管和所有連接螺栓等。對掘進(jìn)機(jī)周檢，首先需要清潔掘進(jìn)機(jī)把手，然后檢查油路的壓力情況，另外還需要檢測減速器的油缸。需要注意的是為了保證檢測的精準(zhǔn)性，需要拆除鏟板的護(hù)罩。再次就是對掘進(jìn)機(jī)的鏟板、刮板連等例行檢查，發(fā)現(xiàn)損壞及時更換或者維修。月檢不僅需要重復(fù)周檢工作，還要重點(diǎn)圍繞掘進(jìn)機(jī)的履帶性能、供水系統(tǒng)、潤滑油質(zhì)量展開檢查，某些不符合標(biāo)準(zhǔn)的潤滑油或元件需要更換。季檢則主要圍繞掘進(jìn)機(jī)內(nèi)的齒輪靈活性、油箱等展開管理，在數(shù)月工作后，掘進(jìn)機(jī)容易產(chǎn)生很多污垢，污垢堆積容易堵塞油缸，因此季檢一定要對油缸進(jìn)行重點(diǎn)檢查。每年企業(yè)內(nèi)部還要定期進(jìn)行年檢，目的在于對掘進(jìn)機(jī)做好充分的徹底檢查，無論是每個零件還是細(xì)微的工作部分，都要按照日檢、周檢、月檢、季檢等工作要求執(zhí)行，符合施工技術(shù)條例和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以便提前發(fā)現(xiàn)問題，盡早提出解決方案。

2.2 建立掘進(jìn)機(jī)機(jī)電設(shè)備維修管理機(jī)制

機(jī)電設(shè)備的維修環(huán)節(jié)本身與損壞程度之間密切關(guān)聯(lián)，通常來說輕微損壞并不會耗費(fèi)大量成本，在維修之后也可以維持井下機(jī)電設(shè)備的使用要求。但如果是某些大型故障，則需要從技術(shù)角度重視設(shè)備的維修和維護(hù)，選擇最科學(xué)、合理的設(shè)備損壞管理機(jī)制。

2.2.1 油壓系統(tǒng)維護(hù)

如果油壓系統(tǒng)不供油，那么工作人員需要盡快查找故障所在位置，并進(jìn)行維修處理。如果油箱出現(xiàn)內(nèi)部溫度低，油液黏性大等問題，工作人員需要盡快檢修，避免油壓系統(tǒng)出現(xiàn)不供油的情況。如果在對油壓系統(tǒng)零部件穩(wěn)定性檢測過程中發(fā)現(xiàn)油壓系統(tǒng)工作速率時快時慢，則需要對油壓系統(tǒng)通路堆積的污垢進(jìn)行清理，降低油壓系統(tǒng)工作壓力。另外，在對油壓系統(tǒng)中油液黏度檢測時，要重點(diǎn)關(guān)注液面高度以及是否出現(xiàn)漩渦，如果出現(xiàn)漩渦需要通過截流，減少油彎道流向。

2.2.2 切割頭維護(hù)

煤礦井下掘進(jìn)機(jī)大多利用三幅脹套對切割頭進(jìn)行連接，保證在工作過程中，切割的減速器能夠向兩端排除障礙物。但是三幅脹套缺乏自動定心功能，安裝難度相對較高，因此在安裝三幅脹套時需要由專業(yè)安裝工人采用專用設(shè)備安裝，并在安裝前提前確定好三幅脹套的安裝位置。一般情況下，三幅脹套的螺旋拉緊扭矩為145 N·m。如果發(fā)現(xiàn)切割頭受力有問題，需要將油嘴保持在同一水平線上，再對切割頭進(jìn)行詳細(xì)查驗(yàn)。

2.2.3 履帶鏈維護(hù)

對履帶鏈做好維護(hù)，能夠保證其保持良好的松緊度，從而減少掘進(jìn)機(jī)行進(jìn)過程中可能發(fā)生的安全事故。在進(jìn)行履帶鏈維護(hù)時，要將掘進(jìn)機(jī)同地面分離，放下掘進(jìn)機(jī)機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定設(shè)備，在保證切割板鏟板穩(wěn)定工作的同時，使機(jī)電設(shè)備能夠從前方掉落下來。在檢測履帶鏈松緊度時，需要將履帶鏈與地面垂直以保證檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確。

2.3 提升專業(yè)人員水平

專業(yè)人員能夠直接保障井下機(jī)電設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行環(huán)節(jié)處于長期穩(wěn)定狀態(tài)，井下人員也需要具備專業(yè)能力和素養(yǎng)。相關(guān)技術(shù)人員除了要具備良好的知識技能外，還需要具備安全意識和維修技能，從而在各種危險來臨時快速作出反應(yīng)，最大程度降低可能產(chǎn)生的風(fēng)險和損失，將風(fēng)險控制在損害邊緣之上。因此，首先在選聘煤礦井下掘進(jìn)機(jī)機(jī)電設(shè)備工作人員時就需要嚴(yán)格審查，采用筆試、面試加試崗的考核方式盡可能選擇高學(xué)歷、高水平的工作人員。其次，要加強(qiáng)新晉工作人員的培訓(xùn)督導(dǎo)，盡可能為其提供專業(yè)進(jìn)修機(jī)會，平時也可以定期舉辦研討會，鼓勵工作人員分享維修經(jīng)驗(yàn)，提升自身的專業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)。

3 結(jié)語

掘進(jìn)機(jī)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)安全有效的煤礦開采，而掘進(jìn)機(jī)在未來的井下工作中會有效地緩解煤礦開采工作的有關(guān)問題，從而取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。因此為了保障掘進(jìn)機(jī)的正常運(yùn)行，需要做到故障的早發(fā)現(xiàn)、早應(yīng)對，從日常管理和維護(hù)等方面加強(qiáng)管理，從而延長設(shè)備的使用周期。