基于声发射原理的矿井掘进机故障诊断技术研究

常彦鹏

（山西汾西矿业集团矿山设备管理中心，山西 介休 032000）

引言

掘进机是实现矿井机械化及自动化掘进的关键设备，但是由于掘进机工作条件恶劣，煤岩硬度高、空气湿度大、操作及维护不当等因素均可能造成掘进机故障频发，因此如何对掘进机各类故障进行快速识别及处置至关重要。但由于掘进机系统繁多、结构复杂，其故障信息离散性较大，因而故障诊断难度也较大，而声发射技术作为一种常见的故障识别手段，与掘进机的故障诊断有诸多契合点[1-4]。

1 掘进机故障类型分析

掘进机主要构成部分包括截割系统、装载系统、运输系统、行走系统、液压系统、水冷系统、电气系统等，结构复杂，精密性高。其故障类型主要可分为机械故障及液压故障两类。

1.1 掘进机常见机械故障

1）掘进机截割部故障。截割部故障大多是由于截割量过大、带负荷启动或遇大块硬夹矸等因素引起，常表现为截齿损坏、脱落、安全螺栓断裂、截割头转动失效等故障现象。

2）掘进机行走部故障。行走部是整个掘进机的连接和支撑结构，负责行走执行功能，其故障主要有履带板断裂、履带松脱打滑、制动器故障、减速器故障等，从而导致掘进机行走功能受损。

3）掘进机主轴承故障。主轴承的故障主要是各类密封原件发生损坏或者失效，导致漏油漏水现象，损害掘进机的动力传输、润滑以及供水降尘等功能，难点是故障点隐秘，识别及处理难度较大。

4）运输系统故障。主要是刮板机断链故障，刮板机卡链故障，刮板机链条断裂故障，链条过松或过紧故障，均会造成掘进运输环节卡阻，甚至连带引发其他故障。……