井工礦雙滾筒采煤機常見故障原因分析與探討

劉亮亮

(山西潞安集團左權阜生煤業(yè)有限公司， 山西 長治市 032600)

0 引言

隨著井工礦生產逐漸機械化、連續(xù)化，雙滾筒采煤機在井工煤礦生產過程中被廣泛運用。雙滾筒采煤機已成為礦井綜采工作面最主要的破煤、采煤機械設備，其具有功率大(可達1000 kW)，采高范圍廣(0.65 m～4.5 m)、穩(wěn)定性好、能自開缺口的優(yōu)點，可以進行穿梭式采煤作業(yè)。其中，無鏈牽引的滾筒采煤機可在 35°～54°的大傾角條件下采煤作業(yè)。井工礦生產過程中，不同綜采工作面所處的地質環(huán)境各有不同，雙滾筒采煤機受施工環(huán)境、巷道地質條件及煤層硬度影響，在采煤生產過程中會伴隨著各種機械故障發(fā)生。滾筒采煤機發(fā)生故障后直接制約采煤生產進度，同時增加了機械維修成本，降低了綜采工作面回采效率，并對礦井高效穩(wěn)定生產帶來影響。本文針對目前井工礦廣泛應用的MG500/1130-WD型雙滾筒采煤機故障原因進行分析探討，總結出該型號滾筒采煤機常見故障預防與維護措施，為使用該型號滾筒采煤機礦井提供技術指導，以減少采煤機械維修成本，促進井工煤礦高效生產。

1 雙滾筒采煤機的結構與工作原理

1.1 主要結構

MG500/1130-WD型雙滾筒采煤機主要由4大部分組成，分別為電動機、牽引部、截割部和附屬裝置，其各個部位主要作用如下。

（1）電動機。電動機作為采煤機電氣系統(tǒng)的重要組成部分，其主要作用是將電能轉換為機械能，為滾筒采煤機移動提供動力支持。

（2）牽引部。滾筒采煤機牽引部主要由傳動裝置和牽引機構組成，其主要發(fā)揮傳遞動力作用，增扭減速，牽引滾筒采煤機實現(xiàn)前后移動。液壓傳動的牽引部具備變換、調整方向和停機啟閉等功能，并可以實現(xiàn)無極調速，隨著采煤機負載變化動態(tài)地調節(jié)牽引力。

（3）截割部。雙滾筒采煤機的截割部位是實現(xiàn)對煤壁破煤、采煤的重要部位，其主要由截齒、滾筒、固定減速箱和搖臂箱組成。

（4）輔助裝置。滾筒采煤機的輔助部分主要包括調高調斜、噴淋抑塵、防滑固定和電纜支架等裝置。其中調高調斜裝置可實現(xiàn)滾筒采煤機適應煤層厚度，在煤壁高度范圍內上下調整滾筒方位，以強化滾筒適應煤層底板起伏不平的能力。雙滾筒采煤機組成結構見圖1。

1.2 工作原理

在雙滾筒采煤機連續(xù)采煤作業(yè)過程中，電動機是最直接的動力來源，其驅動截割部、牽引部傳動裝置運轉作業(yè)，截割部電動機牽引雙滾筒進行螺旋往復式轉動，并帶動截齒完成煤壁破煤作業(yè)；結合煤層底板賦存現(xiàn)狀，雙滾筒采煤機可利用調高和調斜油缸控制滾筒方向及傾斜角度，便于最大效率完成切煤作業(yè)，牽引部牽引采煤機持續(xù)進行移動切煤作業(yè)，確保生產連續(xù)性。

圖1 MG500/1130-WD型雙滾筒采煤機結構

2 雙滾筒采煤機常見故障及原因分析

綜采工作面生產過程中，雙滾筒采煤機常見的故障現(xiàn)象有液壓系統(tǒng)調高失靈、采煤機牽引無力、采煤機搖臂升降失效、采煤機變頻器故障等，各種故障的原因類型及原因分析如下。

2.1 液壓系統(tǒng)調高失靈

出現(xiàn)液壓系統(tǒng)調高失靈現(xiàn)象的主要原因是采煤機齒輪泵中高壓閥啟閉異常，齒輪泵中液壓油短缺或油池中液壓油量不足、吸油銅網(wǎng)過濾器堵塞以及密封圈損壞等。

在采煤機日常維護保養(yǎng)時，應加強齒輪泵部位的檢修維護，定期向油池內注入液壓油，確保油量符合設備運轉需求，當發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)密封圈損壞時必須立即更換；為避免吸油銅網(wǎng)過濾器堵塞，在注入油量時應注重檢查油品型號，確保其符合設備規(guī)定；要定期清洗更換吸油過濾器銅網(wǎng)，防止發(fā)生堵塞現(xiàn)象。

2.2 采煤機牽引無力

引發(fā)采煤機牽引無力現(xiàn)象的主要原因是油泵或供油管路發(fā)生漏油，包括供油管路接頭松動、密封不牢或主油泵(油馬達)漏油量大。當吸油過濾器堵塞不暢通或電動按鈕活塞回彈不到位時也會發(fā)生采煤機牽引速度低，牽引無力狀況。

為避免出現(xiàn)采煤機牽引無力故障，設備日常檢查維護過程中，技術人員應重點對牽引部供油管路進行全面檢查，及時更換破損的管路及接頭；采煤機維護人員應定期檢查控制按鈕活塞的靈敏度，及時更換回彈不到位的活塞；對于吸油過濾器要定期檢查清理，避免發(fā)生過濾器堵塞情況。

2.3 采煤機搖臂升降失效

采煤機搖臂失效直接影響采煤機生產作業(yè)，其發(fā)生原因主要有搖臂供油管路漏油、液壓鎖密封失效、油缸竄液以及調高系統(tǒng)中安全閥整定值低于設計值(18 MPa)，進而會發(fā)生采煤機搖臂失效現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在搖臂升起后自動下降或搖臂不升。

雙滾筒采煤機采煤作業(yè)時，為避免發(fā)生搖臂失效故障，日常養(yǎng)護時應強化供油管路老化、破損檢查，及時更換露油管路及接頭；油缸活塞密封、液壓鎖密封應定期更換，設備維護人員需定期調整安全閥壓力值，保證調高系統(tǒng)壓力符合設備作業(yè)要求。

2.4 采煤機變頻器故障

井下雙滾筒采煤機工作環(huán)境相對較差，震動時間長且震動強度大，雙滾筒采煤機變頻器零部件構造精密，在采煤機運轉過程中外殼封閉不嚴易飛入煤塵，覆蓋在線路板上影響元件散熱，進而加速變頻器元件燒毀，變頻器失效。

為提升采煤機變頻器穩(wěn)定性，采煤機操作人員要定期檢查變頻器外殼密封情況，及時加固緊鎖接線端蓋部位，定期清理外殼表面煤塵。在采煤機日常啟閉生產中，應注意1 min內切斷電源的次數(shù)不宜超過3次，減少燒毀變頻器風險。

3 注意事項

機械設備使用過程中，要堅持“三分修、七分養(yǎng)”。然而據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，滾筒采煤發(fā)生故障的主要原因都在于維護保養(yǎng)不到位，技術人員沒有認真貫徹落實設備維護保養(yǎng)制度，注油不及時，過濾網(wǎng)清理不及時等，久而久之導致采煤機發(fā)生停機故障，給礦井造成較大經(jīng)濟損失。滾筒采煤機在采煤工作面內長時間滿負荷運作，受行走、切煤等震動影響，內部的零部件及管路連接處難免會產生不同程度的磨損和松動，這種情況下，只有在日常生產中悉心檢查養(yǎng)護采煤機，才能早發(fā)現(xiàn)故障隱患并及時排除;其次，采煤機操作人員的作業(yè)水準也直接影響到采煤機故障發(fā)生率及設備使用壽命，生產作業(yè)中，設備操作人員應嚴格按設備使用說明操作，禁止違規(guī)違章操作，避免人為設備損耗現(xiàn)象。

雙滾筒采煤機采煤作業(yè)中，要求操作人員遵守下列規(guī)定：

（1）檢查雙滾筒上截齒刀頭是否磨鈍，出現(xiàn)磨鈍情況應及時更換新刀頭；

（2）檢查截齒和齒座連接固定部位是否牢靠；

（3）重點檢查噴淋管路水流壓力，查看有無漏滲水現(xiàn)象；

（4）重點檢查雙滾筒螺栓緊固情況，防止造成滾筒脫落事故；

（5）采煤機啟閉時，要牢記“先給水、后開機，先停機、后停水”口訣，避免發(fā)生噴嘴堵塞；

（6）采煤作業(yè)時要防止?jié)L筒切割輸送機鏟煤板或支架頂梁等金屬構件，避免發(fā)生截齒損壞；

（7）操作人員要控制平穩(wěn)行走移動設備，加強檢查截割部外噴霧裝置有效性，避免發(fā)生截割部截齒過熱現(xiàn)象。

4 結論

礦井生產過程中，應加強雙滾筒采煤機預防性檢查機制，建立健全滾筒采煤機安全質量檢查制度，提高作業(yè)人員操作技能，提前發(fā)現(xiàn)隱患點，最大限度降低采煤機故障發(fā)生率，避免造成采煤機停機故障，保證生產效率。文中所列舉的均為MG500/1130-WD型雙滾筒采煤機常見故障，其發(fā)生故障的首要原因是設備定檢不及時或不到位，技術人員未發(fā)現(xiàn)隱患點或損傷部件，導致滾筒采煤機產生故障；其次，設備操作人員未按規(guī)程要求操作滾筒采煤機，人為加大了故障發(fā)生率。井工礦采煤生產過程中，為降低滾筒采煤機故障發(fā)生次數(shù)，提高礦井生產效率，首先要強化采煤機維護保養(yǎng)，提升人員操作水準，嚴格要求技術人員遵守操作規(guī)程，以提高設備使用壽命，減少維修成本支出，進一步提高礦井煤炭生產效率。