EBZ150A綜掘機(jī)機(jī)械液壓系統(tǒng)故障分析

朱建江

山西蘭花集團(tuán)公司伯方煤礦，山西高平 048411

1 概述：EBZ150A綜掘機(jī)具有以下特點(diǎn)

1）截割部可伸縮，伸縮行程為550mm；

2）具有內(nèi)、外噴霧裝置，內(nèi)噴霧為后噴霧且具有漏水檢查設(shè)置，外噴霧為強(qiáng)化噴霧；

3）鏟板底部大傾角，整機(jī)地隙大，爬坡能力強(qiáng)；

4）中間運(yùn)輸機(jī)平直結(jié)構(gòu)，與鏟板搭接順暢，龍門高、運(yùn)輸通暢；

5）本體、后支承箱體形式焊接結(jié)構(gòu)，剛性好，可靠性高；

6）液壓系統(tǒng)采用恒功率、壓力切斷、負(fù)載敏感控制；

7）電氣系統(tǒng)采用主控器控制，具有液晶漢字動(dòng)態(tài)顯示功能；

8）重心低，機(jī)器穩(wěn)定性好；

9）適用于煤巖硬度≤6.5的煤巷、半煤巷以及軟巖的巷道、隧道掘進(jìn)，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)切割、裝載、運(yùn)輸作業(yè)。定位截割斷面24m2最大截割硬度≤65MPa,縱向工作坡度≤±16°。

2 結(jié)構(gòu)特征與工作原理

1）總體結(jié)構(gòu)及工作原理：該掘進(jìn)機(jī)由截割部、鏟板部、第一運(yùn)輸機(jī)、本體部、行走部、后支承、液壓系統(tǒng)、水系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)構(gòu)成；

2）截割部由截割頭、伸縮部、截割減速機(jī)、截割電機(jī)組成。截割頭為圓錐臺(tái)形，在其圓周螺旋分布41把截齒。截割頭通過(guò)花鍵套和2個(gè)M30的高強(qiáng)度螺栓與截割頭軸相聯(lián)，使主軸帶動(dòng)截割頭旋轉(zhuǎn)；伸縮部位于截割頭和截割減速機(jī)中間，通過(guò)伸縮油缸使截割頭具有550mm的伸縮行程；截割減速機(jī)是兩級(jí)行星齒輪傳動(dòng)，它和伸縮部用26個(gè)M24的高強(qiáng)度螺栓相聯(lián)；截割電機(jī)為雙速水冷電機(jī) ，使截割頭獲得2種轉(zhuǎn)速，它與截割減速機(jī)通過(guò)定位銷和25個(gè)M24的高強(qiáng)度螺栓相聯(lián)；

3）鏟板部是由主鏟板、側(cè)鏟板、鏟板驅(qū)動(dòng)裝置、從動(dòng)輪裝置等組成。通過(guò)兩個(gè)液壓馬達(dá)帶動(dòng)弧形三齒星輪，把截割下來(lái)的物料裝到第一運(yùn)輸機(jī)內(nèi)。鏟板寬度為2.9m，由主鏟板、側(cè)鏟板組成，用高強(qiáng)螺栓連接，鏟板在油缸作用下可向上抬起342mm，向下臥底356mm；鏟板驅(qū)動(dòng)裝置是通過(guò)同一油路下的二個(gè)控制閥各自控制一個(gè)液壓馬達(dá)，對(duì)弧形三齒星輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并能夠獲得均衡的流量，確保星輪在平穩(wěn)一致的條件下工作，提高工作效率，降低故障率；第一運(yùn)輸機(jī)位于機(jī)體中部，是邊雙鏈刮板式運(yùn)輸機(jī)。運(yùn)輸機(jī)分前溜槽、后溜槽。前、后溜槽用高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接，運(yùn)輸機(jī)前端通過(guò)插口與鏟板和本體銷軸相連，后端通過(guò)高強(qiáng)度螺栓固定在本體上。采用二個(gè)液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)鏈輪，帶動(dòng)刮板鏈組實(shí)現(xiàn)物料運(yùn)輸。張緊裝置采用絲桿加彈簧緩沖的結(jié)構(gòu)，對(duì)刮板鏈的松緊程度進(jìn)行調(diào)整；

4）本體部位于機(jī)體的中部，是以厚鋼板為主村焊接而成。本體的右側(cè)裝有液壓系統(tǒng)的泵站，左側(cè)裝有操縱臺(tái)，前面上部裝有截割部，下面裝有鏟板部及第一運(yùn)輸機(jī)。在其左、右側(cè)下部分別裝有行走部，后部裝有后支承部；

5）行走部主要由定量液壓馬達(dá)、減速機(jī)、履帶鏈、張緊輪組、張緊油缸、履帶架等幾部分組成。定量液壓馬達(dá)通過(guò)減速機(jī)及驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)履帶實(shí)現(xiàn)行走。支重形式采用滑動(dòng)摩擦式；

6）履帶張緊機(jī)構(gòu)是由張緊輪組和張緊油缸組成，履帶的松緊程度是靠張緊油缸推動(dòng)張緊輪組來(lái)調(diào)節(jié)的。張緊油缸為單作用形式，張緊輪伸出后靠卡板鎖定。張緊油缸、卡板均在履帶外測(cè)安裝，方便實(shí)用，并均配有蓋板以保證外形的美觀；

7）行走減速機(jī)用高強(qiáng)度螺栓與履帶架聯(lián)接。履帶架采用掛鉤及一個(gè)豎平鍵與本體相聯(lián)，用12個(gè)M30高強(qiáng)度螺栓緊固在本體的兩側(cè)；

8）制動(dòng)原理：根據(jù)液壓原理圖可知，當(dāng)行走馬達(dá)供油時(shí)，油液經(jīng)過(guò)制動(dòng)閥中的減壓閥，經(jīng)減壓后，油液直接打開行走減速機(jī)中的機(jī)械制動(dòng)器；當(dāng)行走馬達(dá)停止供油時(shí)，制動(dòng)關(guān)閉；

9）行走部驅(qū)動(dòng)：掘進(jìn)機(jī)工作時(shí)，行走馬達(dá)供油，油液直接打開減速機(jī)中的機(jī)械制動(dòng)器使減速機(jī)工作，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)鏈輪運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)鏈向前行走；

10）后支承：后支承的作用是減少在截割時(shí)機(jī)體的振動(dòng)，提高工作穩(wěn)定性并防止機(jī)體橫向滑動(dòng)。在后支承支架兩邊分別裝有升降支承器，利用油缸實(shí)現(xiàn)支承。后支承支架用M24的高強(qiáng)度螺栓通過(guò)鍵與本體相聯(lián)，后支承的后部與第二運(yùn)輸機(jī)聯(lián)接。電控箱、泵站都固定在后支承支架上；

11）液壓系統(tǒng)：液壓系統(tǒng)是由油缸（包括：截割頭升降油缸、截割頭回轉(zhuǎn)油缸、鏟板油缸、后支承油缸、履帶張緊油缸）、馬達(dá)、（包括：行走、運(yùn)輸、內(nèi)噴霧馬達(dá)）、操縱臺(tái)、泵站以及相互聯(lián)接的油管等組成；

12）液壓系統(tǒng)的功能：行走馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、星輪馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、第一運(yùn)輸機(jī)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、截割頭的上、下、左、右、前、后移動(dòng)、鏟板的升降、后支承器的升降、履帶的張緊、為錨桿機(jī)提供兩個(gè)動(dòng)力接口、油泵、液壓馬達(dá)和油缸；

13）泵站是由75kW電機(jī)驅(qū)動(dòng)，組合變量油泵，通過(guò)油管和閥組，將壓力油分別送到截割部、鏟板部、第一運(yùn)輸機(jī)、行走部、后支承的各液壓馬達(dá)和油缸。本機(jī)共有11個(gè)油缸，截割頭升降油缸2個(gè)、鏟板升降油缸2個(gè)，截割回轉(zhuǎn)油缸2個(gè)，后支承器的升降油缸2個(gè)，以上油缸均設(shè)有安全型平衡閥，截割頭伸縮油缸1個(gè)，履帶張緊油缸2個(gè)；

14）操縱臺(tái)：操縱臺(tái)上裝有換向閥，壓力表，通過(guò)操作手柄完成各油缸及液壓馬達(dá)的動(dòng)作，通過(guò)壓力表開關(guān)的不同位置可以分別檢測(cè)各回路油壓狀況；

15）油缸和馬達(dá)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)：為防止油缸和馬達(dá)過(guò)負(fù)荷而造成的損壞，液壓系統(tǒng)有過(guò)載保護(hù)功能；

16）水系統(tǒng)：水系統(tǒng)分內(nèi)、外噴霧水路。外來(lái)水經(jīng)一級(jí)過(guò)濾后分為二路，第一路經(jīng)進(jìn)水直接通往噴水架，由霧狀噴嘴噴出，第二路經(jīng)二級(jí)過(guò)濾、減壓、冷卻（冷卻液壓系統(tǒng)用油）再分為二路，一路經(jīng)截割電機(jī)（冷卻電機(jī)）后噴出。另一分路經(jīng)水泵加壓（3MPa）后，由截割頭內(nèi)噴出，起到冷卻截齒及滅塵的作用。

3 故障分析與排除

1）為確保機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)，切實(shí)做好日常的保養(yǎng)和維護(hù)。設(shè)備的操作者應(yīng)在操作該機(jī)前，學(xué)會(huì)并掌握該機(jī)的技術(shù)特性及操作方法等，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并排除故障。

2）掘進(jìn)機(jī)常見故障

（1）截割頭不轉(zhuǎn)動(dòng)：原因可能是截割電機(jī)過(guò)負(fù)荷、過(guò)熱繼電器動(dòng)作、截割頭軸或減速機(jī)內(nèi)部損壞；應(yīng)及時(shí)減輕工作負(fù)荷；

（2）星輪轉(zhuǎn)動(dòng)慢或不轉(zhuǎn)動(dòng)：原因是油壓不夠、油馬達(dá)內(nèi)部損壞；應(yīng)及時(shí)調(diào)整泵閥壓力或更換配件；

（3）履帶不行走或行走不良：可能導(dǎo)致的原因是油壓不夠、油馬達(dá)內(nèi)部損壞、履帶過(guò)緊、驅(qū)動(dòng)軸損壞、行走減速機(jī)內(nèi)部損壞或七聯(lián)閥內(nèi)減壓閥有故障；應(yīng)及時(shí)調(diào)整泵閥壓力，調(diào)整張緊程度或更換新配件；

（4）減速機(jī)有異常音響或溫升高：減速機(jī)內(nèi)部損壞（齒輪或軸承）缺油；應(yīng)及時(shí)拆開檢查并加油；

（5）油泵有異常音響：油箱的油量不足、吸油過(guò)濾器堵塞或油泵內(nèi)部損壞；全面應(yīng)檢查骨部或更換并清洗加油；

（6）換向閥桿不動(dòng)作：閥桿磨傷、閥桿聯(lián)接件過(guò)緊或損壞；應(yīng)檢修、調(diào)整或更換配件；

（7）油缸不動(dòng)作、油壓不足：可能是密封損壞、換向閥、控制閥動(dòng)作不良；應(yīng)調(diào)整系統(tǒng)壓力、更換、檢修控制閥內(nèi)部；

（8）內(nèi)噴霧不出水或不成霧狀：噴嘴堵塞、供水量不足、減壓閥動(dòng)作不良；應(yīng)清理、調(diào)整水量或檢修閥；

（9）履帶跳鏈：履帶過(guò)松、驅(qū)動(dòng)輪齒損壞、張緊裝置有故障；應(yīng)檢查張緊裝置、調(diào)整張緊度或更換驅(qū)動(dòng)輪。

4 減少故障措施

為了及時(shí)地消除事故隱患，使機(jī)器設(shè)備能充分發(fā)揮作用，盡早發(fā)現(xiàn)機(jī)器各部的異?，F(xiàn)象，并采取相應(yīng)的處理措施，避免故障頻發(fā)，掘進(jìn)機(jī)應(yīng)在每天工作前進(jìn)行檢查。

[1]馬新民.礦山機(jī)械[M].北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2009，3.

[2]MT/T541.2-2007 懸臂式掘進(jìn)機(jī)檢修規(guī)范第2部分.機(jī)械部分.