刍议采煤机的维护与故障诊断

【摘 要】采煤机是综合机械化采煤工艺的主要设备之一，对于煤矿生产的正常进行发挥着重要作用。文章对采煤机的日常维护和常见的故障的原因和处理方法进行了分析，对做好采煤机的维护和修理具有一定的借鉴意义。

【关键词】采煤机；维护；故障诊断

1 前言

采煤机是综合机械化采煤工艺的主要设备之一，是一个集机械、电子电气、液压传动系统于一体的复杂系统。它主要是由左右摇臂、牵引传动箱、左右滚筒、泵站、外牵引、高压控制箱、牵引控制箱、调高油缸、主机架、辅助部件组成。采煤机性能的正常发挥，不仅取决于设计和制造质量，而且还取决于用户对机器的正常操作和日常的精心维护。

2 采煤机的日常维护

采煤机齿轮油及液压油必须采用说明书中要求的油品。存放应注意防尘，容器必须干净。在井下检修减速箱和液压系统时，必须支蓬、洒水灭尘，并严防煤块、岩渣、工具、手套等杂物落入油池。严禁用纱布、普通布、棉纱等擦洗液压油池及液压元件，而应用泡沫塑料或绸缎擦抹。按系统图和说明书所述各大部件要求注油。

日常维护检查内容包括各大部件连接松紧程度；各部位的油位及位的渗漏情况；操作机构的准确性、灵活性及可靠性；电缆、水管、油管、齿座有无损坏，及时更换磨损截齿；检票喷嘴是否堵塞、水阀工作是否正常；销轨固定是否牢固，齿轨轮和销轨的啮合情况，导向滑靴的磨损情况；铲煤板是否脱落；运转时的压力、温升及声响；检查各压力表，清洗滤油器、过滤器；对司机日检工作进行督促并做好必要记录。

采煤机在采完一个工作面后应升井大修。大修要求采煤机进行解体清洗检查，更换损坏零件，测量齿轮啮合间隙，对液压元件应按要求进行检查和试验，电气元件检修更换时，应做电气试验，机器大修后，主要部件应做性能试验，整机空运转试验，检测有关参数，符合大修要求后，方可下井。

3 采煤机的主要故障原因及处理方法

3.1 采煤机不牵引

当电机启动、牵引手把离开零位后，集中显示屏上必须有电动机功率失载黄灯显示，松闸绿灯显示，安全火花电源的正常绿灯显示和非安全火花电源正常绿灯显示。若这四个显示不正常，则故障一定发生在电气方面。若显示正常，则故障一定发生在液压系统，可以按照出现故障时系统背压下降和不下降两种情况，大致确定故障所在范围。

3.1.1 系统背压不下降

（1）功控电磁阀故障

故障原因：电磁铁接线错误或接点接触不良；“P”、“O”口安装颠倒，使阀在电机启动后不能处于欠载位置，控制油不能进入回零油缸使之解锁。

处理方法：如果电线接触良好，可将电磁阀转180°安装。

（2）功控电磁阀前阻尼管（螺旋）堵塞

故障原因：细直径的螺旋阻尼管R1被脏物堵塞，致使油路不通，回零油缸不能解锁，主油泵在零位，没有压力油供应油马达。

处理方法：拆下螺旋阻尼管R1清洗。

（3）制动电磁阀故障（二位三通）

故障原因：电磁铁接线接触不良，电机启动后不动作，使控制不能经制动器电磁阀去松开制动器和打开失压控制阀，致使回零和打开失压控制阀，使回零油缸不能解锁，机器无法牵引。

处理方法：一般可从制动器处检查进油管是否有油，如无油，电磁铁将不动作。

（4）其他故障

故障原因：如行程开关损坏，手把离开零位不动作，使制动电磁阀没有电讯号，阀不动作。

处理方法：更换行程开关。

3.1.2 系统背压下降

（1）辅助泵损坏

故障原因：泵漏损过大，当背压低于1.5MPa时，失压控制阀起保护，回零油缸不解锁，主油泵在零位，使采煤机不能牵引。

处理方法：更换辅助泵（应确定是泵的问题）。

（2）主油泵与油马达严重漏损

故障原因：泵或马达配油副损伤，泄漏量大于辅助泵的补油量时，系统背压降低，出现不牵引。

处理方法：更换。

（3）其他故障

故障原因：卡套管脱落或漏损、低压溢流阀（背压阀）弹簧疲劳损坏或调节螺钉松动，造成不牵引。

处理方法：修复或更换。

3.2 采煤机单向牵引

3.2.1 调速机构中的回零油缸故障

故障原因：回零油缸四只固定螺钉松动或调整不好，调速套中的弹簧拉不动回零油缸中的活塞组件和杠杆机构（活塞产生蹩卡），出现单向牵引，此时系统背压不下降。

处理方法：将固定螺钉松开，操作手把来回拉动，直至手感无卡滞现象，然后均匀紧定固定螺钉。

3.2.2 调速机构伺服阀上回油阻尼孔R1堵塞

故障原因：伺服阀上有两个阻尼孔（50.08mm），其中有一只堵塞，使推动油缸有一个方向在调速时不能回油，因而导致单向牵引（较少出现）。

处理方法：将伺服阀上小长盖拆去，用细丝捅去阻尼孔中脏物即可。

3.2.3 主油泵配油平面一侧拉毛

故障原因：拉毛一侧建立不起高压，也会产生单向牵引，原因与上条相同。

处理方法：更换主油泵。一般在先检查油马达外漏损与主油管，确信没有损坏后，才换主油泵（切不可随意更换）。

3.2.4 主油管破裂漏损

故障原因：主油管中有一根漏损破裂时，如这根管子恰好为回油管（漏损时背压还大于1.5MPa）也会产生单向牵引）。

处理方法：更换油管。

3.2.5 梭形阀蹩卡

故障原因：阀芯被脏物卡住，只能一个方向动作也会造成单向牵引。

处理方法：清洗梭形阀。

3.3 采煤机牵引速度降低

手把在正常牵引速度位置时，牵引速度明显降低，空载时牵引速度正常。

3.3.1 正反两个方向牵引速度均下降

（1）主油泵和油马达容积效率降低，内外漏损增加

故障原因：空载时牵引速度下降不明显，负载增加时牵引速度随负载增加而下降（此时背压有所下降），油温上升。打开液压传动部上盖后，可见油泵外漏严重，或从油马达漏损口处漏损严重，油流成粗线状。

处理方法：更换泵或马达。

（2）高压安全阀失调

故障原因：空载时牵引速度正常，达到一定压力后，牵引速度突然下降，甚至到零，一般均为调节弹簧疲劳变形，使整定压力降低所致，此时背压不降。

处理方法：更换弹簧，并调整至整定压力值。

（3）梭形阀后的高压管路严重漏油或高压表管子脱落

故障原因：导致压力油分流，使进入马达的流量减小，牵引速度下降，严重时，背压下降。

处理方法：更换或修复。

3.3.2 一个方向牵引速度下降

（1）主油路一侧有严重漏油环节存在

故障原因：漏油环节在高压一侧时，牵引速度降低较大，当漏油处接近辅助泵时，将会产生低压保护的工况，停止牵引；如果漏油环节在低压侧，并且外漏较少时，尚可牵引。

处理方法：调整或修复。

（2）补油单向阀故障

故障原因：单向阀密封面不严，或阀芯被脏物卡住，会造成主油路一侧高低压窜油，因此速度下降（背压不降），如改变牵引方向后，这只单向阀成为补油阀，机器可以正常牵引。

处理方法：更换或清洗。

3.4 液压系统故障诊断

3.4.1 诊断方法

（1）根据压力表指示的压力分析故障。

（2）根据采煤机牵引情况：不牵引、单向牵引、牵引速度降低等三种情况，并结合背压下降情况来进行故障分析。

（3）综合分析法。

根据压力表显示压力情况，牵引情况以及声音、温度等外观能见到的现象，综合进行分析。

3.4.2 举例分析

牵引速度随压力升高（牵引阻力增加）而显著下降，故障涉及的可能性有：（1）主油泵和油马达漏损；（2）高压溢流阀失调；（3）梭形阀后的管路漏损或脱落；（4）主油路有严重的漏油环节；（5）补油单向阀密封不好。

如果背压表不降则排除（2），在井下让采煤机正反向牵引，若压力升高后有一个方向牵引速度下降显著，则故障一定在（4）、（5）两种上，但要确切找到故障部位，还应观察背压表的压力，故障（4）时背压要下降，故障（5）背压不降，最后剩下（1）与（3）两种可能，如果还从牵引速度与背压来分析就比较困难，首先应先检查油马达的漏损口是否漏损过大，然后才打盖。如见主油泵漏损增大就能判别出油泵损坏。井下试验判别故障时，一般除了空载牵引外，可采用将截割离合器脱开，使滚筒顶在煤壁上，慢速牵引，增加牵引负荷的加载办法。

参考文献：

[1]鄂加强.智能故障诊断及其应用[M].长沙：湖南大学出版社，2006.

[2]张寒松，贾瑞清，王廷军.采煤机的故障分析与诊断及其发展趋势[J].矿冶，2004（2）.