煤矿掘进机常见故障分析与维护

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【摘 要】随着科技的发展，越来越多的煤矿采用掘进机进行巷道掘进，机械设备在煤矿中的应用，机械设备的维护、检修和故障诊断就显的更为重要。本文结合自身多年的实践经验，对掘进机经常出现的故障的原因进行分析并提出了快速的处理方法。

【关键词】煤矿；掘进机；故障；维护

1 引言

我国煤炭行业的快速发展，使得大规模机械化产品已普遍应用于矿山井下作业过程中。掘进机作为煤矿井下掘进巷道的大型矿山机械设备，直接关系到煤炭生产能力和效率，也大批量的投入到煤矿生产中。另外，随着机械产品信息化进程的加快，更多更新的控制方式、液压系统和信息化手段应用到了掘进设备中，提高了煤矿生产的效率，但是也造成了维护与检修的不便。电气系统为整个掘进机提供了动力，液压系统增强了掘进机的工作动力。这两部分是掘进机的主要组成，也是容易出现故障的部分。为此，本人根据工作实践，就煤矿掘进机液压系统工作环境中常出现的故障及其原因和处理方法作粗略的探讨。

2 电气系统常见故障及分析

随着电气系统理论的提高和技术的进步，掘进机的电气系统也进行了技术升级。目前，掘进设备中的电气部件都采用了先进的集中控制和保护手段，很大程度上简化了系统结构，有效的降低了系统故障率。另外，目前的掘进机电气系统采用了可编程控制器 PLC（Programmable Logic Controller），利用PLC来完成机械部件的启动、停止、各回路的过载、过流、短路等保护。掘进机电气系统部分的故障主要集中在控制部分。

2.1 PLC无输出

造成PLC无输出的原因有很多，如综合保护器的输出故障、控制按钮的损坏、自保节点的损坏和相关线路的虚接都会造成PLC无输出。可以根据观察状态显示灯来判断PLC有无输出，若显示灯亮时表示有输出，若显示灯暗表示无输出。如果PLC无输出则应该观察PLC的状态显示灯，根据状态显示灯的不同显示确认回路相关输入的情况，以确定故障原因。另外，可以短接输入端来确认PLC输入端是否损坏。

2.2 接触器线圈和继电器线圈不能导通

电气系统中接触线圈回路不能导通的主要原因有：①接触线圈烧毁；②交流电源没有接通；③继电器损坏。对于以上三点造成的故障，均可以采用万用表来进行检测。电气系统中继电器线圈回路不能导通的原因：①继电器线圈烧毁；②直流电源没有接通；③PLC无输出。前两点可通过万用表来进行检测，第三点则可通过观察PLC输出端发光管判断。

2.3 接触器无法可靠吸合及漏电闭锁检测无法通过

接触器不能可靠吸合的主要原因是吸合电压、保持电压太低，在电气控制系统中接触器大多数是高压吸合、低压保持。当系统供电电源承受较大功率的情况下，就会出现启动瞬间电流过大，产生很大的电压降，使接触线圈电压达不到吸合电压。

3 液压系统常见故障及分析

煤矿掘进机由于长期工作在恶劣的环境下，负荷大，冲击强，对液压系统的正常工作造成影响，导致系统故障。一个完整的液压系统通常包括动力部分、执行部分、控制部分、辅助部分和液压油等5部分。掘进机液压系统常见故障主要有油温过高、液压油混入空气和其他杂质以及辅助元件的故障。

3.1 液压系统压力不足或无压力

首先检查液压泵是否有流量。若无油液输出，则可能是液压泵的转向不对，油泵内部磨损严重或损坏，吸油回路阻力过大（如滤油器被堵塞或油液粘度太大等），致使泵不能排出油液。如果液压泵有油液输出，则应检查各段回路的元件或管路，以便找出使油液短路或泄漏的部位。其中溢流阀主阀芯或先导阀可能因赃物存在或锈蚀而卡死在开口位置，或因弹簧折断失去作用，或因阻尼小孔被赃物所堵等，都可能使液压泵输出的油液立即在低压下经溢流阀回油箱；在压力回路中的某些控制阀，由于污物或其他原因使阀芯卡住处于回油位置，使压力回路与低压回路短接。另外，也可能是管接头松动或处于压力回路中某些阀的内泄漏严重，或者执行元件的密封损坏，产生严重内泄漏造成的。

3.2 噪声和振动

噪声和振动往往同时出现，不仅恶化劳动条件，而且振动会使管接头松脱甚至断裂。产生噪声和振动的主要原因是油液中混进较多的空气或液压泵流量脉动较大或脉动频率接近元件或管路的固有频率，因而引起共振。此外管路固定得不牢固也易引起共振。导致这些故障的可能原因有：（1）若吸油管路中有气体存在，将导致产生严重的噪声和振动。一方面的原因可能是泵的吸液高度太大，吸油管路太细而阻力大，泵的转速太高，油箱不通大气或液面压力太低，油液粘度大或吸油滤油器堵塞等等，使液压泵吸液腔吸不满油液，造成局部真空，使融解在油液中的空气分解出来，产生气蚀而引起噪声；另一方面，可能是吸油管密封不严，油箱液面太低，吸油滤网部分外露，以致液压泵在吸油的同时吸入大量空气并进入系统。（2）泵和马达的质量不好。如困油现象未能很好消除、柱塞卡死等，都将引起噪声和振动。（3）其他原因。如电机与液压泵安装不同心或联轴器松动，也会引起泵的振动；管子细长、弯头较多又未一一固定，管路中流速太高，也都会引起管路振动。

3.3 油温过高

液压油的温度一般最高不应高过60°，否则将对液压系统产生不良影响，造成掘进机油缸不运动或动作缓慢和密封装置老化速度加快，降低密封性等。油温过高的原因分析如下：（1）泄漏比较严重。（2）系统无卸荷回路，当不需要压力油时，大量高压油液仍长时间不必要地经溢流阀溢流，会造成功率损失和油液发热，所以必须使油泵卸荷。（3）错用了粘度太大的油液，引起液压损失过大，使系统内的压降增大，造成功率损失、温度上升。（4）油冷却器内部堵塞，造成冷却水不循环而使油温升高。（5）散热不良。

4 掘进机的日常维护及保养

对设备的日常维护和保养，能够及时发现设备存在的安全隐患，及时排除，使机械设备充分发挥其作用，尤其在投入使用之前进行各部位的检查，能够确保机械设备的正常运行。

4.1 日常检查工作

（1）截割部。对截割头的截齿状况需要每天进行检查，如果有发现磨损严重或者是被损坏的地方需要对截齿进行及时的更换，防止损坏部位牵扯到截齿座；如果发现截齿座有裂缝或者有损坏现象也要及时进行更换；检查截割头的螺栓是否有松；检查截割速机是否有异常的声响或者是震动；检查油量是否合乎要求并且对油的升温情况进行及时的检查。

（2）行走部。确保机械运转时，履带的松紧程度要适宜；如果履带内附着煤渣过多则要及时进行清理；如果发现履带损坏要及时进行更换，对行走马达的声音和转速是否有异样进行检查。

（3）对运输部的检查。对两边链条的紧张程度是否一致以及松紧程度进行检查；发现有磨损严重的或者有裂缝的刮板要及时更换；使从动链轮能够畅通的运转。

（4）检车本体部与铲板部。对该部位的连接螺栓要按照要求进行旋紧，发现有松动的地方应当及时拧紧。

（5）检查油箱。确保油箱内的油量要合适，不宜过多或者过少，油温应当保证在70℃左右。

4.2 定期检查

（1）每月定期进行检查。对耐磨层的磨损情况进行检查，对磨损的焊道进行及时的修补或者更换；对各个部位的螺栓是否有松动进行检查；对于吸油和回油设备进行及时的清洗或者更换；对液压油的油质状况进行检查；另外需要对电源和电缆是否有损坏进行检查。

（2）每半年定期进行检查。检查截割减速机和行走减速机内部，更换油，更换液压油，检查电机和控制箱内电器元件的绝缘阻抗。

5 结语

机械设备的日常维护与保养，对延长机械设备的使用寿命，增强工作效率有着十分重要的意义。加强对机械设备使用人员的素质建设，使他们掌握正确的使用和维护技能，对于减少或者避免机械故障的出现，提高机械的利用率有着重要的作用。同时，对机械设备的日常维护也是确保机械正常运行的有力保障。

参考文献：

[1]毛金良.掘进机电气系统结构及故障判断.科学之友，2011 （8）.

[2]李清.液压系统的维护与保养.矿山机械，2006（2）.