采煤机滚筒的维护保养的几点思考

张春探 张成刚

摘 要：滚筒采煤机是煤矿井下的一种主要采煤机械，它的应用可以提高采煤生产效率，提高经济效率，减轻员工的劳动强度。因此，应用较为广泛。作为采煤机械，它在使用过程中由于有形磨损、环境自然力的作用，发生故障、损坏是不可避免的。因此，技术人员必须经常进行维护保养，定期或不定期的进行检修。

关键词：采煤机滚筒;失效状态;维护保养

采煤机滚筒主要的是由液压牵引、电机驱动、回采等各种大功率装置而形成的采煤设备。市面上通用的滚筒型号有很多种，但是不管哪一种滚筒，要完成采煤工作都是需要采煤滚筒这一部件的，这是不能缺少的。在采煤的过程中要利用滚筒的来回移动，然后其截齿破碎煤壁，这些被破碎之后的煤再通过螺旋叶片的螺旋沿着滚筒轴线的方向出来，最后送到输送机，这就完成了采煤工作。在这个过程中，滚筒是容易被损坏的，这对于采煤工作来说就是非常不利的，对采煤机滚筒适当的维修和创新能保证其运行，不影响到采煤生产。

1 采煤机滚筒的概述

长时间的截煤、割煤、落煤、装煤等生产工序中，滚筒承受着多种考验，截齿容易磨损，滚筒盖板容易遭受煤壁挤压和摩擦，螺栓容易被磨掉，内喷雾装置容易被脱落的煤块、煤矸石、金属件砸坏，很容易出现不吃刀和让刀等现象，导致采煤机出现故障，直接影响到正常的生产。为了较为彻底地解决损害问题，延长工作时间，节约维修费用，就需要从维修的角度出发，对滚筒采煤机进行必要的创新改造。

2 采煤机滚筒的失效状态及损坏原因

2.1 采煤机滚筒的失效状态

第一，焊缝开裂，包括截割齿座脱焊、开裂以及螺旋叶片和筒体间的焊缝开裂，主要是由于工作面遇到硬煤或矸石夹层时，滚筒的截割强度过大，超负荷运转造成;第二，螺旋叶片尾端尖严重磨损并向非装煤面倾斜，从而影响装煤效果，主要是由于截割齿脱落，叶片与煤壁直接接触造成;第三，滚筒内喷雾管路或喷嘴孔堵塞，喷雾系统失灵;第四，截齿端头的硬质合金头脱落，造成截齿磨损严重或断在齿座中，难以取出，丢齿严重，有的要占截齿总消耗量的30%以上。

上述损坏状态中，最普遍的是截齿和齿座问题，故矿上规定滚筒升井检修标准为：凡连续有3个齿座损坏则必须更换滚筒。

2.2 滚筒损坏原因

1）材料选择上不适应工况。我国制造滚筒选用的材料比较单一，如滚筒的筒体、螺旋叶板和端盘板均选用普通碳素结构钢板A3钢制作，其强度低，使滚筒筒体过早的出现裂缝，而国外的滚筒均选用优质碳素结构钢和低合金结构钢板制作。

目前我国齿座的选材，以使用35CrMnSiA钢为主。据统计：螺旋滚筒故障中齿座故障占总数的82%～85.5%，其中安装截齿的槽孔磨损占22.3%～41.3%，焊缝开裂占27.3%～46.2%，侧面磨损占9.2%～12.4%，断裂占1.3%～5.8%。使用35CrMnSiA钢齿座，其优点是强度高、成本低。而缺点是冲击功值低，可焊性较差，如不采用有效的工艺措施，焊缝处容易产生裂缝，且整体处理后，硬度低，目前设计图规定齿座表面硬度为HRC42-48，截齿柄部硬度为HRC38-42，两者最大差值为HRC10。实际生产中往往是截齿柄部硬度超过规定，有的达HRC50，而齿座硬度又低于规定值。这样造成齿座安装截齿槽孔很快磨损，就会大量丢失截齿。 国外一些国家生产的齿座，现都采用低碳铬镍钢或铬镍钼钢制造，使用低碳合金钢制作齿座，可以采用渗碳表面热处理工艺，使支撑截齿表面硬度达到HRC58以上，耐磨性好，而芯部具有高的冲击功值，可焊性又较好。

2）设计上的不完善。目前滚筒品种很少，要适应各种不同的煤层条件必然会产生问题，某一种滚筒不可能适应井下复杂的条件。因此，滚筒应根据煤层赋存条件来设计。滚筒设计的关键在于解决好截割效果、装煤效率、制造的可靠性、截割时振动水平等问题。 截齿是滚筒上的承担截割、破碎煤岩的主要构件，它的安装角度与定位尺寸对截齿及滚筒受力、采煤机功率消耗有很大影响，加工精度低、截齿定位精度不高或安装角度误差大会导致截线距的偏差大，使滚筒割煤时各截齿受力负荷相差大，在工作中部分截齿受力会超过设计载荷而很快失效或折断，在割煤时齿座与煤壁直接摩擦，从而加剧了齿座的磨损或开裂。此外还可引起截割过程中的轴向力不平衡现象，使采煤机振动加剧，影响采煤机的使用寿命。 设计上还有一个不合理就是在滚筒上安排的截齿过密，尤其是在设计截割坚硬煤质的滚筒时，带来弊病是使齿座与端盘板、叶片的连接牢度减弱，造成滚筒提前损坏。

3）制造粗劣。滚筒为焊接结构，由筒体、螺旋叶片板、端盘板、齿座和喷嘴座等零部件焊接组装而成。但实际制造过程中，制定焊接工艺和方法时没有充分考虑现场使用条件，或焊接加工时没有严格执行焊接标准，焊缝有缺陷会导致滚筒截割过程中局部开裂，降低滚筒的使用寿命。滚筒的螺旋叶片承担着采煤机的装煤功能，在割煤过程中长期与原煤和矸石接触摩擦，磨损严重，影响了滚筒的装煤效果，降低了螺旋叶片的使用寿命。

3 采煤机滚筒维护保养要点

对滚筒进行必须的科学的日常维护，可以有效延长其工作寿命，可以有效保障使用效果。因此，在每次开机之前，应对以下內容进行必要的检查：1）检查滚筒上截齿的完整与完好情况，对于损坏或缺损的，必须立即修理和补全。2）检查内喷雾系统的循环是否正常，主要检查水压与漏水情况。3）检查滚筒上的螺栓螺钉、螺母等是否已经拧紧，防止其因振动而发生脱落，防止出现滚筒等零部件出现掉落现象。4）检查水位是否达标，检查喷嘴是否堵塞，必须坚持“没有水不开机，先给水后开机，先停机后停水”的供水制度。5）在采煤机运行过程中，操作人员要时刻注意滚筒的运行情况，严防出现滚筒切割顶梁板等生产事故。

4 采煤机滚筒维护创新对策

采煤机滚筒在生产中常见的问题有：截齿座断裂、截齿损坏、内喷雾不起作用。通过购置与自制零件的方式，采用科学的焊接工艺等措施，可以有效落实采煤机滚筒的改造工作。在实际应用中，根据滚筒的结构，选用EBJ-120掘进机齿座，在滚筒端平面焊接6个齿座，让采煤机在工作时可以增加吃刀受力面积，增大截煤力道，提高生产效率。

1）截齿座的维修创新。截齿座安装在截盘和叶片上，当发生崩裂或严重变形之后，使用气割进行整体拆除，再使用抛光机将焊渣彻底抛除干净，以达到可以随意调整新换截齿座角度的效果，必须使用万能量角器确定新换截齿座的角度，做好标记，先用点焊对截齿座进行定位，最后全面焊死截齿座，其中不能填充其它金属物料，以防焊接不牢而降低了承载力。 2）截齿的维修创新。截齿在截盘上一般有18枚，按照8°、40°、20°、30°、40°、-10°等螺旋形角度依次旋转分布;在3个叶片上分别安装有6枚截齿，共计18枚截齿，叶片上截齿的安装角度都为0°。针对不同位置的截齿，在维修更换的时候必须严格遵照各自所在角度位置进行正确的安装。3）内喷雾的维修创新。内喷雾系统的功用就是除尘，就是降低截煤时的煤尘浓度。为了有效保障其使用寿命和可靠性，在井下采煤过程中，内喷雾系统最容易损坏的地方就是滚筒喷嘴和连接头，一旦损坏，几近于报废。所以，当喷嘴和连接头出现故障的时候，要及时使用丝锥对原丝扣进行重新攻丝，用高压水作冲击清洗，导出残渣，以增加其使用寿命。

4）焊接工艺。选择合适的钢材进行下料，准确确定圆心，划分度圆角度，确定焊接件的焊接位置，划出中心点，将中心点与摆焊位置点重合后作点焊固定，需保证中心线与分度圆重合。在焊接的时候，使用C02气体保护焊的方式，选择符合规格的焊丝，焊缝高度不能小于20mm，在截齿座周围，应使用耐磨焊条进行焊接。焊接质量应以焊缝表面有不存在未熔合、未焊透、裂纹、气孔等缺陷为标准。

5 结束语

综上所述，为了确保采煤机滚筒的科学合理维护及检修质量，采煤机操作技术人员及维修和检修技术人员必须学习把握检修质量标准和采煤机完好标准，在维护、检修中执行检修质量标准和采煤机滚筒完好标准，确保采煤机滚筒性能的良好，以实现安全生产。

参考文献

[1]李建忠.综述全面提高煤炭块率的方法与实践[J].河南科技，2014（03）.