采煤机摇臂齿轮箱故障诊断技术

李玉波　杨伟

摘 要：随着经济的发展和社会的进步，我国工业建设的各个方面都取得了不错的成绩，为未来的发展做好了铺垫。采煤业作为经济发展的重要部分，在工业中占据了重要地位，对能源的供应和各行业的建设做出了很大的贡献。在工业未来的发展中也需要高效的采煤技术和采煤工具为支撑，促进经济快速发展，而采煤机的出现迎合了发展趋势并满足了发展需求。但是作为采煤机可靠性薄弱环节的摇臂齿轮箱频繁发生故障，严重阻碍了采煤工作的发展和创新，所以针对现状进行有关分析是必要的。本文通过分析采煤机摇臂齿轮箱故障的现状，结合已有研究和实际案例，对采煤机摇臂齿轮箱故障诊断技术的应用分析进行阐述。

关键词：采煤机；齿轮箱；故障诊断；现状；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.067

由于采煤机摇臂齿轮箱故障在采煤故障中占有很大的比例，已经严重影响了采煤工作的效率和质量，所以对采煤机摇臂齿轮箱故障的现状和相关技术进行分析是刻不容缓的。首先根据现阶段国内外已有的研究进行了解和分析，熟悉采煤机摇臂齿轮箱安装和工作的原理，研究采煤机摇臂齿轮箱故障的结构，原因及特征，针对事故和环境进行有关技术的改进，为采煤工作未来的发展提供合理的依据，使得采煤行业朝着健康高效的方向发展，注重经济发展的节能减排和绿色环保。

1 采煤机摇臂齿轮箱故障研究的现状

我国的煤炭储存量充足，但是少油贫气，所以现阶段的能源消费还是以煤炭为主。一方面，煤炭开采工作环境恶劣，人员素质偏低，专业技术缺乏，管理水平落后，使得采煤行业的工作效率和质量不高；另一方面，我国有关采煤机摇臂齿轮箱故障诊断技术的研究逐渐向更高水平发展，但是由于研究观念落后和应用理论不足，使得采煤机摇臂齿轮箱故障的研究在实际操作中出现问题，不利于能源事业的发展。所以，笔者依据先进研究理论和实际试验从两个方面对采煤机摇臂齿轮箱故障进行研究，使得后续的技术分析能够更加有理有据。

1.1 设备状态监测与故障研究

设备状态监测与故障研究是随着科技的发展和时代进步产生的，涉及数学，物理，力学等许多领域的技术，在各行各业的发展中发挥着独特的作用。而在采煤机摇臂齿轮箱故障诊断技术中就应用了这项技术，对其进行状态监测和故障研究有很大的帮助。许多发达国家如美国，英国等都成立了相关机构研究故障和状态监测，在航空运输，钢铁等行业取得了成果。我国因为工业企业的需要，国家的引导和各高校研究的进行使得相关技术逐渐进入各行业，但是还没有具体鲜明的应用观念。

1.2 齿轮箱故障的研究

有关齿轮箱状态监测和故障诊断的研究也在同步进行，可以根据监测诊断方法的区别进行分类。第一，根据磨屑颗粒性质的大小分析齿轮的情况和发展，依据的理论有摩擦磨损理论，油液理化分析和铁谱技术分析等，在实际应用中有一定的效果；第二则是通过齿轮运行中的振动动态信号判断其运行情况，因为其方便记录和处理技术发展等原因在采煤工作中得到广泛的应用。现阶段国内外的研究机构和企业均把研究重点转移到振动信号技术的发展中，力求通过相关技术的创新提高生产效率和质量。

2 采煤机摇臂齿轮箱故障诊断技术的应用分析

为了能够进一步提高采煤机摇臂齿轮箱的使用技术，就需要针对出现的问题和故障进行研究，在对故障诊断技术和设备状态监测有一个整体概念的基础上，对其在实际应用中的状况进行分析和调整，以求能更有效的解决故障问题。采煤机摇臂齿轮箱故障诊断技术的应用分析从其特征和原因两个方面进行，既能找到问题的根本原因和产生根源，又能在现有技术水平上有所提高，创新新技术以适应经济和社会发展趋势。

2.1 采煤机摇臂齿轮箱故障的原因分析

摇臂齿轮箱的故障需要经过分类进行具体分析，例如高速区故障表现为齿轮齿面的点蚀，磨损，擦伤等，是在高速运转中因为润滑条件的恶化造成的，产生噪音和振动，严重情况需要全部替换齿轮和轴承。除此之外，低速区也会出现两级行星轮系的故障，使得断齿出现更大的事故。浮动密封故障中润滑油变质，密封失效等都会使得齿轮的运行出现问题，造成损伤。通过分析采煤机摇臂齿轮箱故障的原因，能更好地解决故障问题。

2.2 采煤机摇臂齿轮箱故障的特征分析

采煤机摇臂齿轮箱故障研究中多以振动信号为主，通过振动信号频谱特征分析研究采煤机摇臂齿轮箱故障的特征。举例来说，当采煤机摇臂齿轮箱故障时，故障激励源使得齿轮中信号冲击能量增加，在频谱图中就能把故障频谱特征突显出来，从而可以用频谱特征的方式表现采煤机摇臂齿轮箱故障的特征。由于齿轮本身故障的可能性非常大，所以在研究中可以通过分析正常状态，齿轮磨损故障，齿形误差，断齿故障等包含各个故障的特征，经过对比把具体特征用频谱表现出来。

3 总结

总而言之，采煤机摇臂齿轮箱故障诊断技术的分析和研究对现阶段的采煤设备和相关机器的工作原理，结构特征和故障原因进行了了解，在建立一个完整的概念体系的同时有针对性的对相关问题和故障进行分析，并改进和调整了采煤工作的技术和应用。通过对有关设备进行监测和故障分析，结合工作环境恶劣和安装技术落后等问题，对采煤机摇臂齿轮箱故障诊断技术的应用情况进行了解，对其结构，故障原因和特征进行分析，经过相关实验得出了有益于采煤工作未来发展的依据和结论。采煤工作机摇臂齿轮箱故障诊断技术不仅为摇臂齿轮箱故障的解决和预防提出了有效的意见，还为能源行业的发展和创新提供了新思路，为我国经济的健康发展指引了方向。

参考文献：

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