煤矿掘进机常见故障问题及处理办法

煤矿掘进机常见故障问题及处理办法

陈德坤

山东省枣庄市滕州市张汪镇田陈煤矿山东枣庄277100

摘要：近些年，随着我国社会的不断发展和进步，各个行业领域随之进步。掘进机是煤矿井巷开拓的主要设备，关系到巷道开拓进度快慢与质量好坏。在分析煤矿掘进机工作原理的基础上，归纳了常见的液压系统和电气系统故障，并分析具体的故障原因，提出了日常及使用过程的维护措施，有利于降低掘进机故障率，确保其正常稳定工作。

关键词：煤矿掘进机；常见故障；诊断分析；处理措施

引言

电气系统和液压系统都是煤矿掘进机最重要的两个组成部分，为掘进机提供着重要的工作动力，同时这两部分也是最容易发生故障的部分。掘进机故障诊断专家系统是一个具备了相应专业知识的计算机程序系统，可以模拟专家对某一行业领域存在的相关问题，进行分析推理，并做出相应的故障处理方案。而且诊断专家系统在煤矿掘进机故障诊断中的应用，不受检修技术人员业务水平的影响，可以为设备故障诊断做出精准的分析，以提高故障检修效率。所以本文通过对掘进机常见故障进行分析研究，并构建相应的故障诊断专家系统，不仅为掘进机故障的发生提供了科学的理论参考依据，而且还有效提高了煤矿的生产效率。

1煤矿掘进机工作原理

掘进机由工作机构、转载机构、行走机构、装运机构构成。根据开凿井巷结构不同，掘进机可分为护盾式掘进机和开敞式掘进机。掘进机通过行走机构移动向前推移，工作机构对煤层、岩层进行岩体破碎和开凿，按设计要求形成需要的井巷，通过转运机构装运由装载机完成破碎岩体的运输，保障井下开采人员活动和开采的工作空间。相比传统地下井巷开凿方式，掘进机开凿过程能够保持结构稳定，高质量地完成巷道开拓，同时操作流程便捷，生产过程安全可靠，工作效率也较高。缺点是设备构造较为复杂，工作环境复杂恶劣导致设备内部各机构及零配件容易损耗、损坏，维修难度较大，及时对隐患进行排查和维护十分必要。

2煤矿掘进机液压系统故障分析

2.1PLC输出存在故障

掘进机运行过程中，经常会发生PLC控制系统无输出状况。产生这一故障的原因有很多种，比如控制按钮失灵、综合保护器输出不正常、自保节点发生故障及相关线路虚接等等都会影响PLC的正常输出。当这些故障发生时，相应的显示灯也会发生异常，所以相关操作人员可以根据显示灯的状态来判断PLC的输出情况。如果显示灯亮则代表PLC输出正常，当显示灯熄灭或者发生闪烁则表示PLC输入异常。这时检修人员可以根据显示的故障码来分析电气系统故障原因，并采取相应的处理措施，对出现故障的掘进进行分析，并将故障原因进行归纳，检查掘进机损坏的零部件，并及时进行更换，但在更换零部件前一定要先将电机断电后再进行操作，完成后再重新启动PLC检查输入情况是否恢复正常。

2.2继电器线圈与接触线圈无法导通

PLC无输出、直流电源不通和继电器线圈烧毁是导致继电器线圈回路无法导通的三大主要因素。继电器损坏、交流电源不通和接触线圈烧毁是导致接触线圈回路无法导通的主要因素。处理方法：针对这两种故障的产生，一般通过万能表进行检测，假如通过检测发现没有电流通过，则表明继电器线圈和接触线圈是没有导通的，反之，则表明是导通的。此外，还可以通过观察PLC输出端，对故障发生与否进行判断，同时，及时地更换出现故障的零部件，重新启动PLC，确保其能够正常工作。

2.3接触器不能可靠吸合

电气系统接触器在高电压下完成吸合动作、低电压维持吸合。接触器吸合故障一般由接触器直接故障和电压值过低导致，综合保护器错误动作导致的接触器故障需要及时更换元件进行修理。在系统供电装置输出功率过高时，瞬间电压下降、电流升高引起电压无法维持接触线圈的可靠吸合动作;长时间电压值过低则需要调节供电电缆电阻，通过减少线缆长度或更换电阻率较小的线缆等来降低电阻，解决线缆输出电压过低问题。

2.4液压系统中辅助元件发生故障

液压系统中辅助元件常见故障主要是：溢流阀压力故障、换向阀泄漏或者无法操作及液压锁损坏等。当溢流阀的压力过高的话，将会导致发动机功率和转速降低；反正压力过低的话将会增大液压泵的输出压力，液压泵负荷增大，进而产生异响或油温过高现象。为避免故障发生，我们可以通过定期测定压力情况，来合理调整溢流阀的整定值，以确保系统正常运行。而换向阀和液压阀发生故障的话掘进机的运行将变得十分缓慢，喷雾泵、切割头及后支撑等都会发生异常而停止运行。所以对于辅助元件应定期检修，及时更换。

3采煤掘进机液压系统故障的处理方法

3.1液压油温过高

通常情况下，液压系统中液压油的温度应该控制在600℃以下，如果油温超过600℃将会影响液压系统的正常运行。采煤掘进机在运行过程中，油缸的结构时常会面临动作变慢的现象，有时甚至停止动作，导致这种现象的原因是掘进机密封装置老化或密封效果降低，从而缩短了使用寿命，出现以上问题的根本原因都是油温过高造成的，油温过高，液压油的流量就会变大，影响了掘进机运转零件的正常运行。除此之外，加强清理液压系统也会有效降低液压油的温度，尤其是对于管道内部堆积的污垢，应该及时清除，以促进液压设备散热，保持液压油温度稳定。

3.2使用过程维护

掘进机设备故障修复较为繁琐，维持设备稳定性就显得十分重要。(1)确保齿轮正常。掘进机工作负荷大、承受力矩大，工作机构中齿轮损耗率较高，易损坏，应定期进行检查并及时更换损坏齿轮，调试好截割头。(2)确保设备润滑。各类零配件配合间隙间的润滑状态会影响整体设备的使用寿命，缺少润滑及间隙过小会加速零件磨损，进而损坏装置。因此，要加强掘进机各个部位的润滑，如截割部润滑时要均匀散布，注油时切割头要来回转动;装载部润滑注油时，要开启减速器，使润滑脂能够均匀分布;行走部润滑时，要在开机前对传动轴进行润滑等。(3)避免皮带跑偏。影响皮带跑偏的因素有转轴安装偏心，刮板链过松或坚固度不佳等。因此在日常巡检过程中，要注意矫正接头，皮带磨损及时处理;如果发生架体变形，要注意及时调整和更换;对于跑偏不易调整的部分，可安装调心托辊。

3.3液压油出现杂质

在掘进机液压系统当中，所有零件配合都是非常严谨的，每个零件的施工要求都非常精密，相邻零件之间也应保持非常小的间隙。但在掘进机的液压系统的零件当中还会有很多控制阀与阻尼孔，在这些位置很容易有杂质进入，并且杂质还会随着液压油流入极小的缝隙当中，使得本来光滑的表面出现了许多细痕，这将会破坏掘进机液压系统的精密度，情况严重时还会损坏阀芯，紧接着就会使得零部件的精准度降低。长期积累，当液压系统中流入的杂质过多时，就会造成过滤器堵塞，液压油泵受阻，致使掘进机无法正常工作，对于这种情况就应该及时对液压油及其传动部分的密封圈进行检查清理，以减小液压系统对掘进机的影响程度。

结语

掘进机作为煤矿生产中主要机械设备，其运行的顺利与否直接关乎着煤矿的开采效率。所以在实践生产过程中，一定要加强对掘进机的电气控制系统、内部元件及液压系统等经常发生故障的部分检修与维护，通过对掘进机常见故障的分析及处理措施，进一步构建和完善掘进机故障诊断专家系统，通过借助于专家系统有效降低故障率，提高掘进机工作效率。

参考文献

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[2]张有权．煤矿掘进机常见故障分析及处理方法［J］．现代矿业，2012(4):140-141．

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