采煤机摇臂的常见故障与解决措施

张小凤

（神华宁夏煤业集团有限责任公司矿山机械制造维修分公司 宁夏回族自治区银川市 750001）

引言

现阶段，煤炭产业仍处于不断发展的状态，煤矿企业的生产规模也在进一步扩大，同时对生产设备的要求也越来越高。采煤机作为矿井开采的核心设备，在整个生产过程中发挥着极其重要的作用。由于矿井开采的环境较为恶劣，采煤机在运行的过程中容易发生故障，特别是因摇臂引发的故障居多，这不仅制约着整个煤矿生产的进度，也让操作人员的人身安全无法得到保障。所以，我们需要积极寻找解决故障的措施并制定相应的管理制度，确保采煤机的安全运行，从而保证煤矿企业的正常运营。

1 采煤机摇臂常见故障

1.1 润滑油量把控不足

采煤机摇臂作业过程中需要使用齿轮油来保证设备的良好运行，齿轮油主要具备两种功能：①润滑；②散热。润滑油使用过量会使摇臂径向无法得到良好的冷却效果，容易导致采煤机摇臂在操作过程中产生发热故障；而润滑油使用不足又会使得摇臂的齿轮与轴承处于干磨状态，难以衔接作业，继而导致采煤机摇臂发出异常声响。要使摇臂能够安全运行，就需要准确把控润滑油使用的量。可在实际作业的过程中，由于环境及人员等诸方面因素，很难进行准确地把控，这在一定程度上给摇臂作业带来了挑战。

1.2 内部构件易损毁

通常情况下，内部构件损毁指的是摇臂内部一些主要零件如行星架或齿轮、轴承等因磨损或其他原因而失效。若采煤机摇臂发出异常声响，滚筒停止转动，我们便可以推断发生故障的原因主要是行星头损毁，可知二级行星减速装置损毁程度较高，一级行星减速装置内部齿轮遭受一定程度的碾压。经专业人员检测分析，我们可知二级行星减速装置内部轴承出现损坏，致使齿轮不同心，进一步导致太阳轮与二级行星轮等部件出现不同程度的损伤，接着因损伤造成的部件残渣进入一级行星减速装置，导致太阳轮与一级行星轮也遭受损坏，最终导致采煤机摇臂抱死停转[1]。

1.3 减速机易遭损坏

采煤机摇臂减速机容易产生故障主要是因为轴承内圈设计与齿轮轴直径尺寸较小。摇臂内部齿轮轴承高速运转易引发齿轮损伤、内环断裂、轴承边缘损坏等问题，从而使齿轮箱遭到破坏，导致整个摇臂减速机遭受损坏。这类故障需要专业检修人员进行仔细检查与故障修复，不仅耗费了大量的人力资源与时间成本，而且严重影响到煤矿企业的正常运行。

1.4 漏油现象普遍

采煤机摇臂需要使用润滑油对齿轮进行润滑从而保障内部零件的优良运转，但因此引发的漏油问题也较为普遍。造成漏油的原因主要有以下两点：①由于采煤机长期使用，内部难免累积大量煤尘，使浮动密封圈与“O”型密封圈受到污染，从而失去原有的弹性，导致漏油现象发生；②随着采煤机使用时间的增加，内部螺栓等零部件易发生松动，再加上操作人员不合规操作与检修人员维修不及时，致使漏油现象频繁发生[2]。

1.5 摇臂升降故障

在实际作业的过程中，采煤机摇臂易发生升降方面的故障，主要表现为以下几点：①采煤机开车之后，摇臂马上升高或下降，此类现象一般是由于机械控制失灵或设备长期没有检修；②采煤机摇臂不能根据操作指令进行上升或下降，此类故障主要是由电压输出异常或电磁阀故障引起；③采煤机升起来后，在没有操作指令的情况下自动下降，这种情况一般是管路系统漏油、密封失效、油缸窜液或安全阀整定值不合规等原因造成。

2 故障解决措施探究

2.1 准确把控润滑油量

润滑油量的多少关系着采煤机摇臂能否正常进行操作，也关系着整个煤矿生产的质量与水平。这就要求煤矿企业的管理人员在引进先进技术的同时，也要相应地引进具备专业技能的人才。操作人员与检修人员都要具备准确把控润滑油量的能力，防止此类现象频繁发生。采煤机操作人员在作业过程中要及时发现摇臂存在的干磨或发热等相关问题，适当使用润滑油润滑齿轮，如发现特殊问题需及时告知检修人员进行故障解决[3]。检修人员也要准确把控润滑油使用量，具备过硬的检修技能，从而做好采煤机相关检修与维护工作，保证采煤机内部构件的清洁，确保摇杆处于正常作业状态。

2.2 加强内部构件维护

当采煤机进行作业时，不当的操作方法会导致摇臂受到外力作用，长此以往，容易使齿轮和轴承等内部构件遭受严重损伤。再加上没有专门的维护人员对构件进行养护，使采煤机经常发生各种零部件问题，非常影响煤矿企业的正常运营。内部构件维护可从以下两个方面入手：①需要对操作人员进行相关的技能培训，培训人员可收集并指出日常作业中出现的不当操作手法，提醒操作人员在实际操作中需要注意哪些事项，使其在日后的工作中能够做到爱惜采煤机等机械设备，从而延长采煤机的使用年限，提高采煤机作业的效率。②要做好轴承等内部构件的维护工作，按照相关标准进行除垢及润滑零件等，还要检查内部构件的安装与质量是否符合要求，对已经发生损坏的零部件及时进行更换，避免重大问题的产生[4]。

2.3 改变齿轮轴尺寸

针对采煤机摇臂的减速机故障问题，我们可以采用改变齿轮轴尺寸的方式来进行解决。轴承一般属于标准件，在实际操作的过程中，保持齿轮轴的标准公差值不变，仍为0.022mm，把基本偏差由原来的X120H3/m6增加到X120H3/n6，这样，轴的偏差就成了0.023mm，上偏差是0.045mm；轴的下偏差增加0.01mm，则最小干扰由原来的0.007mm增加至0.017mm。通过改变齿轮轴尺寸可很好解决轴承内圈与齿轮轴直径匹配的问题，也可以有效降低减速机出现故障的机率[5]。

2.4 定期维护内部构件

针对采煤机摇臂构件漏油现象，相关人员应制定设备维护方案，定期对采煤机内部构件进行相应的维护与保养。对于密封圈受到污染导致漏油的现象，我们可以安排专门人员对设备进行定期的煤尘清理等维护工作，从而有效制止橡胶圈因老化或受污导致的失效问题。对于采煤机内部零部件松动问题，可以安排检修人员进行部件固定，对需要拆下重新调整位置的螺栓，要使端盖和轴承外环的间距保持在0.15～0.3mm的标准区间内，如果需要调整心轴承，则其间距应当为零。这就需要维修人员精确检测间距大小，我们可以采用作压铅丝法来进行准确的测量，具体操作步骤如下：①拆掉端盖并将保险丝置于轴承环相应的位置；②复原端盖位置并使用恰当的工具拧紧螺栓，再依照顺序拆掉；③使用专业工具测量保险丝被压薄后的厚度，从而得到实际需要的间距大小。

2.5 严格检查摇臂状况

要使采煤机摇臂升降问题得到解决，就必须严格检查摇臂的各种实际状况，在此过程中注意的事项有：①仔细查看油缸电磁阀状况，看其是否卡死；核查操纵把手与操纵杆状况，看看二者是否处于脱离状态；查看电路控制按钮是否异常，判断是否失灵。②仔细检查线路并调整电压，电压异常会影响到升降继电器和电气开关的正常使用，如发现电压处于正常的24V，则要检查电磁阀是否受损，若受损需及时进行更换。③及时进行采煤机相关检修工作，如及时更换受损油管，拧紧漏线头；及时更换密封圈，防止更大漏油现象出现；及时更换受损的油缸活塞，改善油缸上下腔的窜液状况；重新调整定值，使其符合采煤机作业相关标准[6]。

3 减少故障率的方法

3.1 定期检修设备

技术管理人员需根据所使用的采煤机摇臂特性，制定出专门的检修时刻表，或完善以往检修制度，从而督促检修人员对采煤机相关构件进行定期检修。在实际作业的过程中，可依据采煤机运行状况制定日检、月检或年检作业表，运用专业的故障检测方法对温度、油液、噪声等状况进行分析，从而全面掌握采煤机作业情况。检修人员在检修过程中应小心谨慎，防止外界杂物或灰尘进入采煤机摇臂内部，特别是齿轮箱，从而引发人为残留带来的不必要风险。在定期检修采煤机摇臂构件的过程中，还需要进一步细化检修的内容，及时对检修的流程或方法进行补充更新，并善用先进的仪器进行相关的监测分析，避免检修时摇臂部件再次损坏或二次受污等情况。此外，检修工作还需要与养护工作相配合，不能只检修不养护，否则会加快零部件磨损更换的速度，从而影响到采煤机的正常运行，缩短采煤机的使用寿命。如及时添加摇臂构件所需的润滑油与冷却液，及时检查漏油漏电等情况，及时对构件螺栓进行检查，拧紧避免松动等；还要定时对摇臂部件进行清洗作业，及时修复或更换受损零件，从而确保采煤机在操作过程中安全作业，高效生产。

3.2 规范操作规程

在实际的采煤作业中会出现各种各样不符合操作守则的行为，比如采煤机操作人员野蛮作业，操作技术不娴熟，专业知识储备不足，不能及时发现并排除故障等等，这些都非常影响采煤机的作业质量与工作进程[7]。这就要求相关管理人员严格制定采煤机操作规程，从而规范采煤机操作行为，防止发生不必要的意外事故。比如，对新上岗的采煤机作业人员开展全面系统的岗前培训，不仅要让其搞懂理论方面的知识，而且在实际作业时能够熟练使用所学的操作技术，还可安排经验丰富、技术娴熟的老员工对其进行相应的指导，保证新手能够尽快掌握采煤机设备作业中的难点且具备排查故障的能力；还要对已经掌握采煤机操作技能的老员工进行相关的专业培训，让其改正日常作业中的不当操作行为，避免日后继续此类行为，同时学习国内外先进的操作方法与操作理论，不断在实践过程中提升自己的作业水平，为行业日后的发展作出一定的贡献。

3.3 完善监测机制

科技的进步给采煤作业带来了很大的便利，尤其在井下作业过程中，良好的检测系统可以帮助操作人员全面掌握采煤机的运行状态。但由于很多煤矿企业的监测机制还不够完善，再加上操作人员的疏忽大意，导致一些意外事故的发生。监测系统的原理主要是借助远程通信与先进监测手段，利用感应装置对采煤机进行远程监测，通过分析采煤机在作业时的摇臂油温、液压等数值，从而准确判断采煤机是否处于良好的运行状态，一旦监测人员发现异常运行情况，可及时进行预警并停机排查，这非常有利于采煤机隐患的排查，也给操作人员的人身安全带来科学的保障。然而，部分煤矿企业为节约成本，没有引进相关的检测系统，由于采煤空间较为狭小，再加上粉尘较厚，给操作人员的井下作业带来很大难度，同时也埋下了一些安全隐患。这就需要相关管理人员改变原有的管理观念，建立并完善监测机制，以便及时发现设备存在的异常状况，从而进行针对性的排查，提升整个采煤机摇臂作业的安全性与高效性。

3.4 掌握地质状况

采煤机摇臂作业的整体环境较为复杂，特别是所处地质结构，给实际作业带来了巨大的挑战，同时也不利于采煤机设备的维修与保养工作[8]。掌握作业的地质状况，有助于操作人员更好地完成开采任务，同时保障所有工作人员的人身安全。地质结构本身具有复杂多变的特征，往往会造成岩层硬度不稳定，岩体强度大幅变动，继而影响采煤工作的正常进行，甚至对采煤机作业带来很大程度的威胁，非常不利于煤矿企业的安全运营。采煤机摇臂的截割部位不能长期处于高负荷的工作状态，若此时岩体强度加大会大幅增加其作业压力，继而对齿轮箱造成不可逆转的损伤，尤其是对轴轮与轴承影响较大，非常不利于采煤机进一步操作与生产。这就需要专业的技术人员在煤炭开采之前对当地的地质状况做详细的了解，务必实地进行考察，做好相关的勘探工作，利用专业理论与技术进行科学合理地分析并得出准确可靠的地质报告。对于一些特殊的地段，一定要做好相应的地质勘探工作，及时发出地质预报，如精确测量、收集数据、根据以往地质状况整理出现今地质报告等，并制定出相应的开采方案或者预警方案，以便在日后的实际作业中采取合适的措施来规避风险或者减少损害。

4 结束语

综上可知，采煤机摇臂在进行作业的过程中会遇到各种各样的故障，这就需要我们及时进行故障解决，将故障造成的损失降至最低，从而提高采煤机整体的作业效率，确保煤矿企业安全生产。