煤礦機械設(shè)備的使用維修與故障處理對策探究

李新永

（陜煤集團神木張家峁礦業(yè)有限公司，陜西 神木 719316）

煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占有重要地位，目前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦生產(chǎn)已經(jīng)實現(xiàn)了高度機械化，因此煤礦機械設(shè)備的運行狀態(tài)直接關(guān)系到煤礦產(chǎn)能以及安全生產(chǎn)，機械設(shè)備故障不僅會導(dǎo)致生產(chǎn)活動停滯，同時還可能引發(fā)安全事故?？紤]到煤礦機械設(shè)備的運行環(huán)境惡劣、超負荷運行以及維護保養(yǎng)難度等特點，在機械設(shè)備使用過程中必須做好防范性維修、預(yù)防性維修、使用后維修以及改善性維修等過程性維護保養(yǎng)工作。與此同時，一旦機械設(shè)備出現(xiàn)故障要及時采取針對性處理措施，盡可能快速恢復(fù)機械設(shè)備正常使用，確保煤礦生產(chǎn)活動正常開展。

1 煤礦機械設(shè)備特點

1.1 設(shè)備運行環(huán)境惡劣

煤礦機械設(shè)備的運行環(huán)境較為惡劣，生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)存在大量粉塵、有害氣體和液體、噪聲以及水汽等多種可能影響機械設(shè)備安全運行的因素，外部條件較為復(fù)雜。此外，在煤礦生產(chǎn)過程中，機械設(shè)備長時間在重載、振動、摩擦、高速以及沖擊等不良工況下作業(yè)，這些因素均易造成機械設(shè)備故障。

1.2 設(shè)備超負荷運行

煤炭作為我國重要能源之一，消耗量巨大，因此煤礦往往是連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)，以確保產(chǎn)能，這就導(dǎo)致煤礦機械設(shè)備需要持續(xù)運行，停機檢修或者保養(yǎng)的時間較少，機械設(shè)備長時間處于超負荷運行的狀態(tài)，這不僅易導(dǎo)致機械設(shè)備故障，同時也會影響機械設(shè)備的使用壽命[1]。

1.3 維護保養(yǎng)難度大

煤礦機械設(shè)備類型多、數(shù)量大，包括采礦設(shè)備、選礦設(shè)備以及運輸設(shè)備等，這些設(shè)備體型大、構(gòu)成復(fù)雜，其本身維護保養(yǎng)難度相對較大，加之部分機械設(shè)備還處于井下，這無疑進一步增加了維護保養(yǎng)難度。此外，煤礦機械設(shè)備一旦進行停機維護保養(yǎng)也會導(dǎo)致生產(chǎn)停滯，若生產(chǎn)計劃緊張，往往就忽視了機械設(shè)備維護保養(yǎng)。

2 煤礦機械設(shè)備的使用維修

2.1 防范性維修

防范性維修指的是在煤礦機械設(shè)備運行過程中進行全過程監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常情況，及時進行診斷，結(jié)合診斷結(jié)果主動干預(yù)，調(diào)整機械設(shè)備運行參數(shù)或者更換零部件，以確保機械設(shè)備運行狀態(tài)良好。比如環(huán)境溫度對煤礦機械設(shè)備運行的影響，極端高溫或者低溫都會對機械設(shè)備運行產(chǎn)生影響，甚至導(dǎo)致無法運行的情況，此時應(yīng)及時進行主動干預(yù)，調(diào)整環(huán)境溫度，確保環(huán)境溫度適宜煤礦機械設(shè)備運行，從而避免機械設(shè)備發(fā)生故障。

2.2 預(yù)防性維修

預(yù)防性維修指的是根據(jù)機械設(shè)備生產(chǎn)廠家提供的維修周期或者行業(yè)內(nèi)某種成文或者不成文定義的周期，或者根據(jù)機械設(shè)備使用經(jīng)驗以及其他規(guī)定開展的周期性維修。預(yù)防性維修可以延長機械設(shè)備故障發(fā)生間隔時間，能夠及時恢復(fù)機械設(shè)備的使用條件，降低事后故障的發(fā)生率[2]。預(yù)防性維修通常是根據(jù)機械設(shè)備或者核心部件的生命周期開展維護保養(yǎng)工作，其優(yōu)勢在于可以提前消除可能引發(fā)機械設(shè)備故障的因素，從而降低機械設(shè)備故障率，減少機械設(shè)備停機時間。從目前的情況來看，預(yù)防性維修是大部分煤礦企業(yè)采用的使用維修模式，大量的實踐證明了預(yù)防性維修的價值，需要注意的是，在具體執(zhí)行過程中需要制定好相應(yīng)的維修計劃，確保各項工作有序進行。

2.3 使用后維修

使用后維修顧名思義就是在機械設(shè)備運行結(jié)束后進行必要的檢修和維護保養(yǎng)。煤礦機械設(shè)備的作業(yè)環(huán)境惡劣，同時長時間超負荷運行，機械設(shè)備運行過程中產(chǎn)生的高溫可能導(dǎo)致功能故障，同時機械設(shè)備的零部件磨損情況也較為嚴(yán)重，若不及時進行處理，則會直接影響機械設(shè)備的精度以及性能狀態(tài)。使用后維修主要是在煤礦機械設(shè)備停機時間對機械設(shè)備異常高溫、零部件磨損以及其他簡單問題進行處理，避免小問題發(fā)展為嚴(yán)重故障，影響煤礦生產(chǎn)活動開展[3]。此外，使用后維修還需要對機械設(shè)備進行簡單的維護保養(yǎng)，比如針對機械設(shè)備異常高溫情況采取降溫措施，對潤滑不良的位置加潤滑劑等，從而改善機械設(shè)備的運行狀態(tài)。

2.4 改善性維修

改善性維修也被稱為改造型維修，指的是在維修過程中結(jié)合技術(shù)改造對機械設(shè)備進行改造升級，使其保持甚至超出原有的性能狀態(tài)。改善性維修與傳統(tǒng)維修模式的主要區(qū)別表現(xiàn)在以下幾方面：一是維修標(biāo)準(zhǔn)不同，傳統(tǒng)維修模式的維修標(biāo)準(zhǔn)是解決機械設(shè)備故障，而改善性維修則是恢復(fù)甚至提升機械設(shè)備的性能水平[4]；二是維修流程不同，傳統(tǒng)維修模式是診斷故障部位，更換失效零部件，最后恢復(fù)機械設(shè)備性能狀態(tài)，而改善性維修是產(chǎn)業(yè)化流程，包括診斷故障位置、分析故障原因、更換高性能零部件、消除故障隱患、回收失效零部件加工再利用，其經(jīng)濟性以及環(huán)保效益顯然高于傳統(tǒng)維修模式。煤礦機械設(shè)備通常造價較高，更換機械設(shè)備需要投入大量資金，而通過改善性維修可以恢復(fù)機械設(shè)備的性能水平，在一定程度上延長機械設(shè)備的使用壽命，能夠有效降低煤礦企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營成本。

3 煤礦機械設(shè)備常見故障及故障處理對策

3.1 可伸縮帶式輸送機

可伸縮帶式輸送機的主要構(gòu)成包括驅(qū)動裝置、制動裝置、拉緊裝置、卸料裝置、輸送帶、改向裝置、托輥和支架以及裝料裝置。相較于普通膠帶輸送機，可伸縮帶式輸送機增加了托輥小車、固定滾筒、卷帶裝置以及儲帶倉等裝置，可以實現(xiàn)快速伸長或者縮短功能，更加契合煤礦生產(chǎn)實際需求?？缮炜s帶式輸送機基本工作原理是輸送帶繞過傳統(tǒng)滾筒，經(jīng)過儲帶裝置的滾筒傳輸?shù)綑C胃滾筒，形成無級環(huán)形帶[5]。工作過程中拉緊車把輸送帶張緊，托輥始終支承著輸送帶，使輸送帶在工作中與傳動滾筒產(chǎn)生摩擦力，拖動輸送帶運行，在一定程度上避免了輸送帶在滾筒上的打滑現(xiàn)象。

3.1.1 電動機功能失效故障及處理

可伸縮帶式輸送機的電動機采用的是三相異步交流電動機，其具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高以及造價低等特點。在設(shè)備運行過程中，電動機功能失效故障主要有兩種情況：一是電動機無法正常啟動或者電動機啟動后立刻慢下來；二是電動機異常發(fā)熱。關(guān)于電動機無法正常啟動或者電動機啟動后立刻慢下來的原因以及處理措施如下：（1）電動機線路故障。線路故障會導(dǎo)致電動機與電源連接斷開，這種情況下電動機無法正常啟動，針對這種情況需要對電動機的線路進行全面排查，更換故障位置的線路，使電動機與電源重新恢復(fù)連接。（2）系統(tǒng)自鎖?？缮炜s帶式輸送機電動機配置了保護電控系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)自鎖時電動機無法正常啟動，針對這種情況需要檢查限位、沿線停車、跑偏等情況，發(fā)現(xiàn)問題及時采取相應(yīng)處理措施，處理完成后將系統(tǒng)復(fù)位即可正常啟動電動機。（3）速度保護裝置安裝或者調(diào)節(jié)不當(dāng)。此問題會導(dǎo)致電動機啟動后速度下降，針對這種情況需要對速度繼電器、速度旋扭等進行排查，檢查是否正常，若存在異常情況及時進行處理使其恢復(fù)正常。（4）電壓過低。電動機電壓過低時就會出現(xiàn)電動機啟動后速度立馬下降的情況，針對這種情況需要檢查電動機工作電壓，確保其處于允許電壓范圍。（5）接觸器失效。電動機接觸器失效會導(dǎo)致電動機無法正常通電，其表現(xiàn)與線路故障相同，針對這種情況需要對負荷繼電器進行排查，及時更換失效零部件，使負荷繼電器恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

關(guān)于電動機異常發(fā)熱的原因以及處理措施如下：（1）電動機超負荷工作。當(dāng)出現(xiàn)輸送帶超載、被卡以及輸送距離過長等情況時，設(shè)備運行阻力會顯著增加，這就導(dǎo)致電動機處于超負荷工作狀態(tài)，從而出現(xiàn)異常發(fā)熱的情況。針對這種情況需要對電動機功率進行測試，分析造成電動機超負荷工作的原因，采取針對性的處理措施[6]。（2）傳動系統(tǒng)潤滑不良。設(shè)備傳動系統(tǒng)潤滑不良會導(dǎo)致電動機輸出效率增加，從而出現(xiàn)異常發(fā)熱的情況，針對這種情況需要及時對傳統(tǒng)系統(tǒng)各個部位補充潤滑，使其保持良好潤滑條件。（3）電機風(fēng)扇灰塵堆積。由于煤礦作業(yè)環(huán)境的特殊性，使得環(huán)境中的灰塵、煤灰較多，電動機運行過程中風(fēng)扇會進入大量灰塵，長時間堆積會導(dǎo)致電動機散熱性能下降，進而導(dǎo)致電動機異常發(fā)熱，針對這種情況需要及時對電動機風(fēng)扇進行清洗。

3.1.2 減速器功能失效故障及處理

可伸縮帶式輸送機減速器功能失效故障主要有兩種情況：一是減速度發(fā)熱（油溫超過40℃）；二是減速器漏油。關(guān)于導(dǎo)致減速器發(fā)熱的原因以及處理措施如下：（1）油量過多或者過少。減速器油量不處于標(biāo)準(zhǔn)范圍，無論是過多或者過少均會造成減速器發(fā)熱，針對這種情況需要按照減速器使用規(guī)程中的油量標(biāo)準(zhǔn)范圍進行注油。（2）長時間未更換油。減速器中的油需要定期進行更換，若長時間未更換則會導(dǎo)致減速器出現(xiàn)發(fā)熱的情況，針對這種情況應(yīng)適時更換減速器中的油；（3）潤滑失效。設(shè)備潤滑失效會導(dǎo)致軸承損壞，進而造成減速器漏油，針對這種情況需要及時對減速器內(nèi)部進行全面清洗，及時注入潤滑油，更換已損壞的軸承。

關(guān)于減速器漏油的原因以及處理措施如下：（1）軸端漏油。出現(xiàn)這種情況主要是由于減速器和軸承內(nèi)部的回油槽發(fā)生堵塞，針對這種情況應(yīng)及時疏通回油槽，同時在軸承頂端位置裝設(shè)擋油盤，避免回油槽再次出現(xiàn)堵塞的情況；（2）密封圈損壞。出現(xiàn)這種情況的原因包括長期磨損以及老化等，進而導(dǎo)致密封圈失效，喪失密封效果，針對這種情況需要及時將損壞的密封圈更換，重新進行密封處理[7]；（3）外殼破裂。當(dāng)減速器的外殼發(fā)生損壞破裂的情況時也可能造成漏油，針對這種情況應(yīng)及時對破損位置進行修復(fù)，若損壞嚴(yán)重應(yīng)及時更換外殼。

3.2 轉(zhuǎn)載機

3.2.1 液力聯(lián)軸器打滑故障及處理

轉(zhuǎn)載機出現(xiàn)液力聯(lián)軸器打滑故障的原因較為復(fù)雜，主要包括以下幾方面：（1）刮板鏈被卡住；（2）液力聯(lián)軸器充液量不足；（3）物料過多，超負荷運行；（4）緊鏈器處于緊鏈狀態(tài)。該故障的處理措施如下：（1）及時處理被卡住的刮板鏈，使其恢復(fù)正常狀態(tài)；（2）及時向液力聯(lián)軸器注油，確保充液量足夠，同時檢查是否存在漏油的情況，若有需及時處理[8]；（3）從溜槽中提取出部分物料，是設(shè)備保持正常的運行狀態(tài)；（4）調(diào)整緊鏈器的手柄，將其調(diào)整到非緊鏈的位置。

3.2.2 減速器噪聲、發(fā)熱故障及處理

減速器出現(xiàn)噪聲以及發(fā)熱故障的原因主要有以下幾方面：（1）齒輪嚙合條件不良；（2）軸承或者齒輪磨損嚴(yán)重；（3）潤滑條件不良。該故障的處理措施如下：（1）對齒輪進行調(diào)整，確保其嚙合間隙保持在最佳范圍，改善嚙合條件；（2）及時更換磨損嚴(yán)重的軸承或者齒輪；（3）及時更換掉變臟或者變質(zhì)的潤滑油，改善潤滑條件。

3.2.3 刮板鏈跳牙故障及處理

轉(zhuǎn)載機刮板鏈跳牙故障的原因主要包括：（1）連接環(huán)的安裝不當(dāng)或者圓環(huán)鏈出現(xiàn)“擰麻花”的情況；（2）鏈輪齒輪磨損嚴(yán)重；（3）刮板鏈太松。該故障的處理措施如下：（1）若連接環(huán)安裝不當(dāng)則重新按照流程進行安裝；若圓環(huán)鏈出現(xiàn)“擰麻花”的情況則及時進行調(diào)整；（2）更換磨損嚴(yán)重的齒輪；（3）調(diào)整緊鏈器，使刮板鏈保持緊鏈狀態(tài)。

4 結(jié)語

綜上所述，煤礦機械設(shè)備的性能狀態(tài)直接關(guān)系到煤礦的產(chǎn)能以及生產(chǎn)安全，因此煤礦在生產(chǎn)過程中要注重機械設(shè)備的過程性維修養(yǎng)護，包括防范性維修、預(yù)防性維修、使用后維修以及改善性維修，同時針對機械設(shè)備使用過程中出現(xiàn)的故障要及時進行針對性處理，盡可能降低機械設(shè)備故障造成的影響，保障正常生產(chǎn)活動的開展。