采煤机摇臂故障诊断分析与预防

吉正红

（中国神华神东大柳塔煤矿，陕西榆林719000）

0 引言

采煤机运行情况直接关乎生产效率[1]。由于采煤机属于集成化的机械设备，构造较为复杂，且工作环境比较恶劣，所以其发生机械故障的概率比较高。因此，针对EKF1000采煤机摇臂故障进行专项研究，有效降低EKF1000采煤机摇臂故障发生概率，提高EKF1000采煤机工作效率，对于提高生产效率具有非常重要的促进作用[2]。

1 摇臂结构

采煤机摇臂结构如图1所示。由图1可知，采煤机摇臂减速箱主要分行星减速和直齿轮减速[1]。

图1 采煤机摇臂结构图

2 摇臂故障诊断方法

2.1 定期检修法

该方法操作中需设备停止作业，会严重影响施工效率；其次需对摇臂箱体开盖检修，易造成杂物进入机箱，同时拆装后仪表精度会受影响；同时该方法无法精准地判定故障源头，大多需故障发生后才能找到故障源头。

2.2 外观检修法

该方法主要是对仪器设备的外观进行“问、查、测、摸”等流程处理。其中“问”主要是对设备故障发生前后的运行状态进行询问；“查”主要是对设备运行记录进行查看；“测”主要是对设备仪表和参数进行测量，查看采煤机仪表运行是否正常；“摸”主要是对故障附近部件的性能和运行情况进行观察，通过摇臂的振动和发热情况分析故障产生的可能性。外观检修法对问题的分析和查找直观性差，属于事故发生之后所采取的处理手段。

2.3 铁谱分析法

该方法主要是通过定期对齿轮箱中的润滑油进行分析，研究齿轮箱磨损情况，通过铁谱分析可有效判断齿轮箱内部构件工作状态。该方法适用范围有限，仅能观察齿轮箱内部构件是否运行正常。通常摇臂箱体内部发生严重故障后才能通过铁谱分析法判断故障。

3 摇臂故障分析

EKF1000采煤机摇臂常见故障如下[3]：

3.1 常用部件损坏

EKF1000采煤机摇臂使用过程中常见损坏主要包括轴承、齿圈、轴承、行星架以及密封圈等的损坏。高速区域损坏主要是圆柱齿轮传动系统的损坏，其故障率高达齿轮箱总故障率的42%；低速区域的损坏主要是行星齿轮和圆柱齿轮的故障损坏。产生上述故障的主要原因是齿轮箱体润滑不到位、箱体内配件加工工艺不够精良等[4]。低速区域的故障问题主要表现为内齿圈碎裂、行星架故障以及轴承故障等，故障发生的主要原因是润滑不到位以及轴承的疲劳损坏。

3.2 密封圈失效导致漏油

EKF1000采煤机摇臂齿轮需要定期进行润滑处理，所以摇臂经常会出现漏油故障。常规情况下，主要采用O型圈和浮动油封两种方式进行密封，但摇臂工作过程中随着时间的延长，密封圈会逐渐失效，最终发生漏油。对于EKF1000采煤机摇臂而言，摇臂一旦漏油，需及时进行维修处理，否则会造成较大的安全事故。

3.3 摇臂超负荷运转及违规操作

此类故障主要是人为因素引起的，例如在钻进过程中遇到岩石硬度增加，会给EKF1000采煤机摇臂增加较大的工作压力。因此针对特殊的地质结构，需提前进行分析和勘探，割煤过程中遇到此类岩层，需降低切割速度。设备长期超负荷运转，最终会导致疲劳点蚀。对于人为因素造成的设备故障根源主要是制度不完善，因此建立健全制度，同时加强对操作人员的岗位培训，可有效规避故障的发生。

4 采煤机摇臂故障预防措施

4.1 规范仪器操作规程

井下施工环境较为复杂、恶劣，虽然施工过程中有照明和喷雾等设施，但是施工可见度依旧很低，严重影响了采煤机的正常操作。所以，应加强对EKF1000采煤机的规范操作以及对员工的培训，安排有经验的师傅进行帮传指导，确保操作人员能对摇臂常见故障铭记于心，并且能够熟练掌握故障诊断和预防的技能。

4.2 做好定期检查和维修

加强EKF1000采煤机摇臂日常检查和检修，除了平时的检查工作以外，还需要结合故障检测方法进行定期维修检查，加强员工对精密仪器操作能力的培训。要细化日常维修工作，检修过程中应避免外界异物进入齿轮箱，同时采用先进的检测方法，对故障进行精确辨识，提高故障分析和诊断效率。

4.3 加强地质勘探预报

井下地质条件较为复杂，岩石结构硬度千变万化，会对采煤机摇臂的运行造成严重影响，因此，应在开采前对地质特征进行勘探和分析，提前做好地质预报工作，尽早提出特殊地层处理防范措施，从而有效提高采煤机摇臂施工寿命。

4.4 采用现代化的检测技术实现实时监控

EKF1000采煤机摇臂的运行采用现代化的无线信息处理和传感器等技术，可以实时掌握摇臂运行中的振动、温度和压力等信息，并能实现远程监控。同时，施工人员可以将设备上的数据及时发送至中控系统，通过数据分析，及时掌握设备运行过程中的异常，及时发现问题，提高设备运行的稳定性。

4.5 加强员工技能培训

加强对员工技能的培训，加强人员素质考核，定期组织员工开展专业技能培训课程及相关专业技能考核，确保各项工作的顺利实施。同时应加强奖惩制度建设，提高员工工作积极性和主动性，提高员工对专业知识的认知能力，从而更好地促进采煤机高效运转。

5 结语

摇臂是EKF1000采煤机的重要部件，由于采煤机工作环境比较恶劣，因此其摇臂故障率比较高，对摇臂进行故障维修会严重影响生产效率，从而耽误正常生产。基于此，在矿井生产过程中对EKF1000采煤机摇臂运行中存在的问题和维修内容进行汇总分析，针对故障制定合理有效的治理措施，能有效提高采煤机生产效率，延长采煤机摇臂的使用寿命，对于矿井生产具有重要的促进作用。