煤矿掘进机常见电气故障分析及处理方法

樊　伟

（山西省晋神能源有限公司， 山西　忻州　036500）

1　掘进机的分类及技术特点

1.1　分类

掘进机根据其掘进巷道断面切削过程可以分成全断面掘进机及部分断面掘进机两种，其中全断面掘进机主要指的是在实际运作中立足于整个工作面断面内破碎煤岩，能够实现连续掘进，但局限性在于此种掘进机只能掘进形状为圆形的断面，如此就降低了断面的利用率。除此之外，由于水沟布置不利，从而在一定程度上影响了工作机构的维修工作。而部分断面掘进机主要是以悬臂布置，其中包括横轴式及纵轴式，此种掘进机在实际应用中能够将任何断面形状的巷道截割，因而具有较高的断面利用率。

1.2　技术特点

掘进机对于其机体结构的设计越来越合理。由于机身较矮，因而在实际作业的过程中具有较强的稳定性，并具有较强的破岩及生产能力，且能够适应各种复杂且恶劣的作业环境；根据矿井的恶劣环境增加了支重轮履带行走机构等相关配置，因而显著地提高了机械的可操作性，提高了液压系统的可靠性提高，从而能够确保机械的顺利工作[2]。

2　掘进机常见电气故障分析

2.1　PLC无输出

导致掘进机出现PLC无输出的故障原因较多，比如包括自保节点遭到损坏、控制按钮受到损坏，或者综合保护器输出出现故障等，这些原因均会导致PLC无输出。一般来说，在掘进机的电气系统中均会配有状态显示灯，而对于PLC是否存在无输出状况的判定依据主要是对显示灯的实际状况进行观察，一般情况下，当维护人员在检查中发现显示灯呈现亮的状况，那么便表明PLC有输出，而当显示灯呈现不亮的状况，那么表明PLC存在无输出状态。相关人员若在掘进机运行过程中发现PLC存在无输出状况，则应该根据综合保护器状态的指示灯以及PLC显示灯的状况，来确定输入回路的实际状态，从而便能够找出故障发生的具体原因。另外，维护人员也可以利用短接输入端来判断综合保护器输入端是否出现故障，当发现其出现故障应当及时排查故障原因，并根据发生的原因采取有针对性的措施进行处理。并且要仔细地检查出现故障的掘进机，一旦出现任何零部件损坏的状况，就需要迅速地将其更换。但在更换过程中一定要确保是在断电的情况下进行，在更换损害的零部件后应该将PLC重启，并观察PLC的输入是否恢复了正常状况[3]。

2.2　线圈无法导通

一般来说可以将线圈分为接触器及继电器线圈两种。而导致接触器线圈无法导通的原因主要包括：线圈烧毁、继电器损坏、未将直流电源接通。而导致继电器线圈无法导通的原因主要包括：线圈烧毁、PLC无输出、未将直流电源接通。而针对这些可能存在的问题一般会采用万能表对其进行检测，若在检测的过程中发现有电流通过的现象，则表明接触器线圈与继电器线圈之间是相互导通的。但若在检测的过程中没有发现电压，则就表明接触圈出现了故障。在检测的过程中除了采用万能表，还应该仔细地观察PLC输出端，以判断线圈是否出现故障。在检测的过程中对于出现故障的零部件，就需要迅速地将其进行更换，并将保障器重启。

2.3　其他常见故障

在掘进机运行中较为常见的故障还包括零部件损坏以及截割电机损坏状况，其中若减速器以及截割头轴承等出现了损坏，便会导致花键套在轴上出现脱落状况，最终便会导致截割头无法实行正常的工作。相关人员面对这样的情况就应该及时地将零部件进行更换，从而防止零部件故障的进一步恶化。而对于截割电机的损坏状况判断，应该对绝缘电阻采用欧姆表进行检测，若绝缘电阻在0以下，则表明截割电机出现了损坏。相关人员为了对截割电机损坏状况可能性进行确定，就应该将截割电机启动，并对其实际运行状况进行严密观察。如果顶掉馈电开关，那么就表明截割电机出现损坏，并将截割电机进行及时更换。

2.3.1液压油温过高

一般来说，当液压系统处于正常的工作状态时，就需要将液压油的温度控制在60℃以下。当液压箱内的温度过高，则会随之增高液压油的温度，而一旦液压油的温度在60℃以上，通过节流小孔便会增大阀芯的流量，从而便会导致掘进机的油缸无法实现正常工作，也会相应地加快一些零部件如密封装置的老化程度。而导致液压油温度过高的原因包括：相关人员对于掘进机的操作过程不规范以及不合理的液压系统设计。因此，掘进机的维护人员要对液压系统进行定期检查，其中重点检查的目标为循环冷却系统。除此之外，还应该将残留在管道内的污渍进行及时清除，从而才能够有效地将系统温度降低，最终防止故障的发生。

2.3.2液压油混有杂质

液压系统的元件非常精密，且零件之间的缝隙也较小。若液压油中不小心混入了杂质，杂质便会进入元件缝隙式的控制阀内，从而划擦空气阀的表面，因而使得液压油的纯度以及控制阀的精度降低，甚至还会导致元件失灵，最终影响掘进机的正常运行。除此之外，若液压油中含有的杂质过多，可能会在一定程度上导致油泵的吸油口出现故障，最终出现吸油口堵塞的状况，如此便会增加机械运行的阻力，最终对油泵的正常运行造成不良影响。因此，为了防止这些故障的出现就需要对液压油以及传动部件的封口实施不定期检查，主要目的在于避免液压油中混入各类杂质，最终确保掘进机的正常运行。

2.3.3辅助元件出现故障

一般来说，辅助元件在实际运作的过程中容易出现以下故障：溢流阀压力出现不稳定及损坏状况；换向阀泄漏以及操作失灵；液压锁出现泄漏及损坏。当溢流阀出现过高的压力，则会相应地减小发动机功率，但若溢流阀的压力过低，则会在一定程度上迅速地升高其输出压力，从而会瞬间增大液压泵负荷以及升高液压油温度，同时也会导致运行声音出现异常状况。因此，对于辅助元件可能出现的故障应该采取压力检测法，并且对溢流阀整定值进行调整，控制压力值，从而保证掘进机的正常运行。

3　日常维护措施

3.1　加强对工作人员培训工作

企业应当加强对掘进机日常维护工作的重视，对于在实际作业中操作掘进机的工作人员进行相关的培训，并且对工作人员所掌握的掘进机工作原理、相关注意事项以及故障处理措施等内容进行定期考察，以确保工作人员对掘进机相关知识掌握程度。除此之外，还需要进一步对安全管理制度进行完善，在使用掘进机的过程中要确保工作人员采用安全闭锁以及保护装置，主要目的在于防止掘进机在实际运作过程中出现任何意外事故。

3.2　定期进行维护保养工作

在对掘进机进行维护保养的过程中，如果发现重要机械元件出现严重的损害，就应当及时地进行更换，避免在运行过程中出现故障。除此之外，还需要对液压油箱的油量及油位进行定期检查，仔细查看其是否出现油量不足或者渗漏等不良现象。并且还需要对掘进机表面与其内部留有空隙处进行定期的清洗，主要目的在于将掘进机在实际运作中所堆积的杂物以及煤屑进行清除，以确保机械的干净整洁，避免杂物及煤屑对机器造成不必要的磨损[4]。

3.3　对各部分机械元件进行检查

相关人员在日常维护工作中应该对各个部分的机械元件的正常运行与否进行仔细检查，对于每个螺丝及细小的零部件之间连接的紧固度及完整性进行详细检查。并且在使用掘进机前后均要做好相关的信息登记记录，对在使用过程中出现的各类问题进行记录，从而便能够确保机械在出现类似故障后快速地查找原因，并予以解决。除此之外，相关人员需要对每台掘进机进行相应的维护保养措施，按照计划进行相应的维护保养工作。要掌握并熟知正常机械在实际运作过程中的声响以及故障声响，一旦发现存在异常状况，则需要给予停机处理，排查故障问题，并予以解决。

3.4　严格按照技术要求进行操作

对于掘进机在使用的过程中应该严格地按照相关的技术要求进行操作，避免出现超负荷运转装载机等状况的出现。相关人员在使用掘进机开采煤层前需要判断煤层所处的地质性质，然后再根据煤岩的性质来选择最为合适的切割方式。在面对半煤岩时，操作掘进机的顺序应当是先软后硬，即先将煤截割后再截割岩石。除此之外，还应该根据煤岩的实际软硬程度把握掘进机的前进速度，当落煤量过大，则需要放慢掘进的速度甚至停止运行掘进机。

[1]张磊.国家煤矿井下掘进机机电设备故障分析及维护刍议[J].河南科技，2014（4）：120.

[2]王鑫，杨雷，杨光，等.PLVC控制器在煤矿掘进机的应用[J].科技创新与应用，2015（15）：100.

[3]张超，邢奎中，林俊杰，等.论煤矿电气设备管理问题和维修策略[J].企业导报，2010（9）：293.

[4]汪启才.矿用电机车的主要电气故障及其原因分析[J].中国科技纵横，2014（8）：17.