Z-20 系列装岩机维护保养技术措施分析

2021-01-24甘少龙

设备管理与维修 2021年6期

甘少龙

（广西佛子矿业有限公司，广西梧州 543100）

0 引言

矿山地下开采是一项劳动密集型作业过程，过去很少使用机械设备，造成人员投入多、生产效率低、产量少，严重影响着采矿行业的发展。近年来，随着国家的重视和矿山开采行业资金的投入以及技术的进步，各种机械设备逐渐被引进，不但解放了人力资源，而且有效提高了生产效率和作业质量，促进了采矿行业的飞速发展。

在用于矿山地下开采的机械设备中，装岩机是很重要的一种机械化设备。装岩机主要用于装载运输破碎后的岩石，这项工作如果由人工完成，不但因为空间狭窄或者岩石重量大而无法顺利作业，而且具有极大的安全隐患，因此采用装岩机代替人工，是采矿行业的一个巨大进步。据不完全统计，当掘进巷道时，消耗于装载岩石的时间约占每个工作循环（凿岩、爆破、装运出岩石）用时的40%左右[1]，因此，使用一台工作性能佳、维护保养状态良好的装岩机开展转载运输岩石工作，对于提高工作效率、提升工作质量具有重要的促进作用。

结合目前广泛使用的Z-20G 铲斗装岩机，论述其维护保养技术和常见故障的处理，希望能为相关工程项目从业者提供借鉴。

1 Z-20G 铲斗装岩机

Z-20G 铲斗装岩机为轨轮式矿井下掘进和采场用的轻型装岩设备，前装后卸、自行走，采用电动形式作为动力源，广泛应用于有色、金矿采掘矿山中，也经常被应用在建设工程项目，如引水隧道工程中。该型装岩机能适用多种类型的岩石，包括一般岩石、铁矿石、金矿石、花岗岩或者其他非金属矿山岩石等，都可以进行装载，所装块度可达500 mm。该型装岩机的最大特点是结构紧凑、可靠性高，并且操作使用和维护保养都比较简单，因此得到了广泛应用。

佛子公司使用的装岩机由江西川山重工公司制造，适用于各种矿山的水平巷道（坡度≤8°）[2]。铲斗容积0.2 m3，装载宽度为2.0 m，轨距600 mm，行走功率和扬斗功率均为13 kW，卸载高度1360 mm，自重3.95 t。

2 Z-20G 铲斗装岩机日常使用及维护保养方法

机械设备离不开经常性的维护保养，只有日常维护保养工作到位，才能使机械设备保持正常的工作状态，确保机械设备长周期稳定运行，才能有效延长机械设备的使用寿命。因此，在日常工作中，除了按照使用标准和操作规范，科学、安全地使用装岩机之外，还要做好装岩机的日常维护保养，只有这样，才能确保设备使用时不出故障和少出故障。

2.1 科学合理地使用铲斗

装岩机的铲斗是直接和岩石接触的部位，作业过程中使用频率最高，并且出现故障的概率最大，如果不能做到科学规范地使用并且注意维护保养，极容易受到损害。在实际生产中，很多装岩机司机在使用铲斗装载岩石时，为了尽可能多地装载，会将铲斗插入岩石的同时，再采用短促振动的方式开动提升机构，使装岩机在抖动状态下装载岩石。这样操作虽然能够多装一些岩石，但有些司机在装岩机铲斗插入岩石堆之后，还加快行走速度，使铲斗不停地冲击岩石，以便装得更满。这样操作不但极容使铲斗超载超重，也容易损坏装岩机的行走机构、连接机构和铲取机构，更容易造成电机烧毁。因此，在使用装岩机铲斗过程中，一定要杜绝这种错误的操作方法。正确的操作应该先从岩石堆中间铲取岩石，然后再铲取两侧的岩石。只有这样，才能减轻对装岩机铲斗的损伤。

2.2 合理利用装岩机的缓冲

Z-20G 铲斗装岩机具有良好的缓冲性能，这些缓冲效果由各种缓冲弹簧实现。因此，在使用铲斗装岩机时，需要注意卸载岩石时必须防止铲斗臂与缓冲弹簧的猛烈撞击，防止撞击作用对弹簧的弹力回复机制造成致命损害，最终导致弹簧无法发挥减振、缓冲作用。很多司机在使用铲斗装岩机时，不注意控制铲斗向矿车远边或近边倒卸岩石时所需要的冲力，或冲力过小导致岩石倒不进去，或冲力过大给缓冲装置带来过大的压力，如此长期操作，会造成缓冲装置的缓冲功能失效。根据现场观察发现，很多装岩机司机因为误操作经常导致铲斗臂强烈冲击缓冲弹簧，岩石以较大的速度抛向后方，导致缓冲装置和部分马达、机械零部件损坏。因此，在使用铲斗装岩机时，需要重视对缓冲装置的保护。

2.3 颤抖下落时注意消除铲斗的下落惯性力

使用Z-20G 铲斗装岩机作业时，岩石抛入矿车后，铲斗在弹簧反冲力和自身重力的作用下，会下落到原来的位置，在铲斗下落到最后阶段时，需要注意做好铲斗的减振，具体说就是注意采取措施消除铲斗的下落惯性力，防止由于电机及减速器齿轮的转动惯性将铲斗链子反方向缠到滚筒上又把铲斗提起来，一方面容易伤到周围的工作人员，另一方面也会碰到巷道壁或顶部而损坏铲斗。正确的操作方法是，在铲斗下落阶段，预估铲斗将下降到最低位置时，短时抖动地开动提升机构，使铲斗在抖动状态下逐渐下降，这样有助于消除铲斗下降过程中的惯性力，有助于保护铲斗。

2.4 做好日常卫生清扫和检查

Z-20G 铲斗装岩机不使用时要做好卫生维护工作，包括擦拭和除灰，这样既有利于装岩机在干净、整洁的状态下工作，防止粉尘、灰尘对精密机械部件或电气控制部件造成损害，又能给司机营造一个舒适、愉悦的工作环境。在铲斗装岩机日常停工期间或者开工启动之前，要检查关键部位的连接是否牢固，链子、操纵机构、电机和铲斗提升机构的固定装置是否牢固，尤其要注意经常检查轮轨螺丝易松动部位，如轨轮、四角螺栓是否松动等。

2.5 做好润滑工作

良好的润滑状态有助于减少机械部件之间的磨损，提升装岩机的使用寿命。铲斗装岩机由很多承重量较大的机械部件组成，岩石的压力通过各机械部件的传递，最终影响到关键设备的关键部件，给这些部件带来较大的压力，一旦超过部件的额定压力，势必造成部件的损坏。因此，需要经常对关键部件或者易损部件按维护保养细则进行润滑，减少机械部件之间的磨损。比如，铲斗装岩机的行走减速箱和提升减速箱，按维护保养细则需要每半个月加注40 号润滑油一次，每3 个月更换一次润滑油，在加注或更换时，需要将旧润滑油排放干净，使用煤油或柴油彻底清洗后，才可以在减速箱中加入新润滑油；链条及导向轮需要经常性地加注润滑油，最好做到每班使用前都加注一次润滑油，并且在每次使用前润滑油油量至少1 L。通过这些措施，做好铲斗装岩机相关机械连接部位的润滑工作，才能降低装岩机故障率，确保装岩机在良好的状态下工作。

2.6 其他维护保养工作

在Z-20G 铲斗装岩机使用过程中，还需要注意做好其他方面的维护保养工作，比如严密观察装岩机的磨损情况，一旦发现有磨损现象发生，要及时分析磨损原因，比如零部件表面抗疲劳性是否下降，是否因为零部件尺寸不合适或者零部件存在加工工艺缺陷造成磨损；确定原因后要有针对性地采取维修措施，恢复设备的正常技术指标，确保随时满足使用要求。同时，还需要注意防止轨轮螺丝松动而没有及时紧固、导致轨轮轴磨损，造成装岩机大修；经常性地检查四角螺丝的紧固情况；时刻注意供电电缆磨损破皮情况，防止漏电开关跳闸；装岩机打开行走箱体大修后，用高压石棉板密封性差，会有泥水渗入，改用固态密封胶密封。

3 Z-20G 铲斗装岩机常见故障及处理措施

除了做好铲斗装岩机的安全规范操作、日常维护保养工作之外，在使用过程中还要能够判断常见故障成因，并且掌握必要的维修知识。如发现轨轮出轨之后，要知道车轮出轨可能是因为轨道铺设不符合要求，也可能是因为轨道面上有障碍物，还可能是因为司机操作不熟练，这时需要有针对性地进行故障排查，比如可以检查铺轨，确保轨矩误差不超过20 mm，及时清除轨道面上的岩石及其他障碍物，并且在操作时不可使装岩瞬间力度过大，特别是装两侧岩石时，操作要平稳缓和。又如，发现回转盘转动不灵活时，要清楚可能是因为回转中心轴松动、滚珠损坏或脱槽导致，需要检查回转中心轴是否松动、滚珠状态是否良好，发现不合适的部件要及时更换。同时，可以对一些部件进行适应性改造，如铲斗背面是平面钢板，后翻卸矿效率低，可改为圆弧形钢板，更有利于装矿和卸矿，效率提升20%；如电机维修质量差，过载能力差，经常烧坏电机，改用防爆电机，使用寿命长且不易烧坏。针对轨轮出现少量磨损、安装时顶到轮轴凸缘而无法紧固的情况，将轮轴锥度由1∶8 改为1∶10，同时取消锥度根部的凸缘，使轨轮和轮轴接触更加紧密，延长其使用寿命。