国家能源集团宁夏煤业有限责任公司汝箕沟无烟煤分公司 宁夏石嘴山 753003
摘要:煤炭是我国最重要的能源物质。我国富煤贫油少气的能源格局,以及人们对核电安全的不确定。使得煤炭在社会发展中起着不可替代的作用。采煤机是煤矿开采的基础设备,是最重要的机电设备之一。采煤机故障将严重的影响矿井的生产效率。因为采煤机故障可能严重影响煤矿开采工作的正常进行。所以分析故障原因提出解决方法可使综采工作面开机率大大提升。同时降低工作检修人员的劳动强度,提高了矿井的生产效率。同时也可为采煤机工作人员对采煤机的科学使用提供借鉴。采煤机主要包括截割部、牵引部、电气控制箱和其它附属装置。电气控制箱是采煤机故障最多发的区域。经陕西某大型国有煤矿的采煤机故障统计可知采煤机截割部、牵引部、电缆、电控箱的故障发生频率均高于10%,现做以下分析。
关键词:煤矿采煤机;常见故障;维修措施
1煤矿采煤机组成系统
1.1煤矿采煤机的电动机系统
煤矿采煤机的电动机系统主要是由电动机和电机控制系统组成的,在采煤机系统中,电动机的主要作用是向采煤机提供运行的原动力,通过两端出轴装置对采煤机的牵引部分进行驱动。煤矿采煤机的电动机通常采用防爆型鼠笼结构。电气控制系统是由多个电控单元组合而成的,主要是实现对采煤机的整体控制,并且能够保护电气设备的安全稳定运行。
1.2煤矿采煤机的牵引系统
煤矿采煤机的牵引系统主要是在采煤机的工作部分进行往复式的运动,主要是能够确保采煤机的装煤系统和割煤系统能够连续稳定地运行。牵引系统包括牵引部减速器和牵引结构,减速器能够实时地控制采煤机的转速,实现运行效率的最大化,牵引结构是向采煤机提供原动力的直接装置。
1.3煤矿采煤机的附属装置
煤矿采煤机的附属装置主要包括电缆移动装置、挡煤板、底托架、喷雾冷却系统和定位调节结构,其中底托架的主要作用是对采煤机进行固定,通过利用四个滑靴使得采煤机能够在刮板式输煤机的槽帮上工作。此外,采煤机中还设置有专门的供水系统和喷雾系统,这样就能够降低采煤机电动机和牵引结构的温度,保障采煤机能够安全稳定地运行,实现采煤机较高的利用率。
2采煤机常见的几种故障
2.1机械系统故障
采煤机机械系统故障一般以轴承部位最为多见。在采煤机结构中,牵引链轮受力分布不均且载荷较大,易使轴承部分磨损、滚动体破裂等问题多发。此类故障对链轮以及链轮轴等机械零件性能以及结构完整性造成严重影响。同时,采煤机摇臂、牵引传动箱传动轴也承受较大的应力,特别是在运转状态下,采煤机摇臂不停升降和采面坡度影响,常因润滑效果不良和机械冲击,导致轴承磨损,从而引发故障。应注意的是,除轴承过载可导致轴承故障外,轴承安装不到位、润滑系统污染、支撑座变形以及润滑效果不佳等因素同样会导致轴承故障。除此之外,轴承材料缺陷、设计因素以及制造流程等因素均对轴承使用性能和寿命产生不同程度的干扰。
2.2液压系统故障
在采煤机结构中,液压系统可谓整个系统中最容易出现故障的部分,其故障频率也居于采煤机各模块之首。虽然随着现代科技和煤矿综采设备技术的不断发展完善,自动调速以及过载保护等技术开始应用于采煤液压系统上,但其依然难以有效预防和避免液压系统故障。首先,采煤机作业环境比较恶劣,液压系统容易受到井下诸多不良条件的影响,其故障因素极为复杂,检修人员很难第一时间发现并明确故障类型和发生未知。其次,井下恶劣的作业环境也使得检修人员难以全面深入排查和检修液压系统,如果检修操作不当,还有可能引起设备二次污染问题。在液压系统故障中,油液污染是发生率最高的一种故障,如果油液中掺杂过量杂质,电机马达和液压泵就会受到严重磨损,导致油液泄漏。
这直接影响系统内部油液流量,工作压力骤降且局部温度异常升高。情况严重者或造成控制阀失控以及阀芯移动受阻等现象,系统内部压力以及流量也随之出现异常。此外,外部杂质入侵以及系统密封性能不佳同样会导致系统泄漏等一系列故障问题。
2.3电气控制系统故障
电气控制系统故障引发原因有很多,针对采煤机作业潮湿、震动、过载、坡度影响等是主要原因。井下经常出现真空接触器烧毁、变频器烧坏、控制中心损坏、监控中心损坏等故障。此类故障处理换件时间较长,事前经常没有预兆,检修中很难发现。
3煤矿采煤机常见故障维修措施
3.1采煤机摇臂故障维修措施
当煤矿采煤机摇臂发生故障时,维修人员应该根据采煤机摇臂损坏的具体情况,采取科学合理的措施来保证采煤机摇臂动力装置内的冷却水压力维持在正常范围内,尤其是要保证润滑油数量能够满足采煤机摇臂的正常使用。在采煤机摇臂工作过程中,技术人员需要定期地察看润滑油的颜色和数量,如果出现油品变质现象,就需要及时采取有效的维护措施,通常是直接更换新的润滑油。此外,现场工作人员还应该具有高度的安全生产意识,在采煤机摇臂工作过程中严格地遵守相关的规章制度,在推动摇臂骨架时时刻保持警惕状态,一旦发现采煤机摇臂齿轮损坏时需要及时进行更换;如果采煤机摇臂发生漏油现象,根据安全生产条例开始进行摇臂的安装和拆卸,并对内部的密封装置和油封装置进行维修或更换,从而防止采煤机再次发生漏油现象。
3.2采煤机变频器故障维修措施
由于煤矿采煤机运行环境中粉尘和湿度较大,且具有较强的振动特性,如果采煤机在运行过程中操作不规范,那么将会对变频器产生损害,因此,在对变频器进行维修时,应该尽可能地减少电源的切断次数,这样就能够起到变频器的作用。一般情况下,通过变频器的运行状况就能够判定事故发生的概率,一旦发生运行事故后,维修人员需要严格按照变频器的故障原因采取及时有效的措施,并对变频器进行系统化的检查,尽可能地避免出现松动和接触不良的现象,进而避免变频器进一步被损坏;如果变频器在发生事故时,控制器还没有显示出正确的故障信息,那么就应该及时地切断电源,并对产生事故的原因进行系统化的分析。值得注意的是在变频器事故排除之前,不能对变频器进行通电。变频器的日常围护措施是:在切断电源十分钟后进行检修养护工作;当采煤机处于工作状态时,变频器一旦发生运行故障时,就需要立即切断供电电源,然后对出现的故障进行排查和修复,尤其是要检查变频器的连接线路是否发生松动或者是接触不良的情况。
3.3采煤机液压系统故障维修措施
当采煤机的低压压力保持不变时,如果液压系统出现异常时,就应该立刻将磨损的垫片和电动装置进行检修和更换,尽可能在低压压力减小的工况下及时地找出采煤机发生故障的原因,及时采取措施进行维修或者是对出现故障的调速泵进行更换,快速地使采煤机恢复运行。为了进一步保持采煤机液压系统能够高效稳定地运行,就需要实时地对液压系统的压力进行检测并记录。
结束语
电牵引采煤机是一种在现代矿井生产中应用十分广泛的采煤机类型,电气组件作为其核心构成要素之一,一旦出现相关故障,势必对矿井生产的有效开展造成阻碍。有鉴于此,针对电牵引采煤机常见故障开展针对性探究,总结故障原因及相应的高效处置方式,实现故障的快速排除,是保障矿井生产持续高效开展的必要举措,值得所有矿井关注和践行。
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