矿用掘进机常见故障分析及维护措施.pdf

2020 年第 8 期2020 年 8 月 随着煤矿生产技术水平的提高，矿用掘进机被广 泛应用于大中型煤矿井巷工程中，与传统的爆破掘进 工艺相比，掘进机掘进具有劳动强度低、煤矸运输效 率高、安全系数高、机械化水平高等优点。掘进机在 使用中可按所设计巷道断面进行掘进作业，大大提高 了巷道成型率。但是在煤矿实际生产中，由于巷道作 业环境恶劣、掘进机安装质量差、操作人员对掘进机 结构及工作原理不了解以及安全维护不到位等原因[1]， 掘进机在使用中经常出现故障，不仅降低了巷道掘进 效率，增加了掘进机维修成本，还很容易发生重大机 电事故。本文以寺河煤矿二号井 153208 巷采用的 EBZ120 型掘进机为例，对掘进机结构、工作原理进行 了阐述，并分析了其常见故障，提出了合理有效的安 全维护措施。 1概述 晋煤集团寺河煤矿二号井 153208 巷上部为 9煤层 七盘区采空区，东侧为 153303 综采工作面 （ 已形成 ） ， 西侧为实体煤，南侧为实体煤，北侧为盘区大巷。 153208 巷设计长度为 1 332 m，设计断面规格为 5.0 m伊2.6 m （宽伊高） ，施工巷道沿 15煤层顶底板平 行掘进。截至 2019 年 8 月 17 日，153208 巷已掘进至 570 m，由于在巷道前期掘进期间，操作人员对掘进机 结构、性能了解不够，操作不当以及安全维护不到位， 掘进机经常出现故障，降低了巷道掘进效率，增加了掘 进机维修成本。 2EBZ120 型掘进机的结构和工作原理 2.1EBZ120 型掘进机结构参数 153208 巷采用的 EBZ120 型掘进机主要由截割机 构、装载机构、运输机构、行走机构、液压系统、喷雾 冷却系统、电气系统等部分组成，具体参数如表 1 所示。 2.2工作原理 a 掘进机在掘进时主要通过截割部旋转从而使合 金钻头对工作面煤岩体进行截割，落下的煤矸石经装载 机构两个旋转轮旋转运送至刮板输送机，然后再流入后 收稿日期2020-02-20 作者简介郭王斌，1984年生，男，山西阳城人，2014年毕业于太 原理工大学电气工程及其自动化专业，助理工程师。 矿用掘进机常见故障分析及维护措施 郭王斌 （ 晋煤集团寺河煤矿二号井，山西 晋城 048019 ） 摘要 基于寺河煤矿二号井 153208 巷掘进过程中 EBZ120 型掘进机故障率高、掘进效率低等现象，为了保证掘进机 安全稳定地运行，降低掘进机维修成本，保证巷道安全快速掘进，阐述了 EBZ120 型掘进机的结构及工作原理，合理分 析了巷道掘进期间 EBZ120 型掘进机的常见故障，并根据实际生产情况提出合理有效的安全维护措施。通过实际应用， 采取维护措施后，在 153208 巷后期掘进中掘进机故障率由原来的 13降低至 3以下，节约设备维修费用达 1.8伊105元， 保证了巷道的安全快速掘进。 关键词 掘进机；结构；工作原理；常见故障；维护措施 中图分类号 TD421.5文献标识码 A文章编号 2095-0802-202008-0143-02 Common Fault Analysis and Maintenance Measures of Mine Roadheader GUO Wangbin No.2 Mine of Sihe Coal Mine, Jincheng Anthracite Mining Group, Jincheng 048019, Shanxi, China Abstract Based on the phenomenon of high failure rate and low driving efficiency of EBZ120 type roadheader in 153208 road- way of No.2 Mine of Sihe Coal Mine, in order to ensure the safe and stable operation of the roadheader, reduce the maintenance cost of the roadheader, and ensure the safe and rapid excavation of the roadway, this paper elaborated the structure and working principle of the EBZ120 type roadheader, reasonably analyzed the common faults of the EBZ120 type roadheader during the roadway excavation, and put forward reasonable and effective safety maintenance measures according to the actual production situation. Through practical application, after taking maintenance measures, the failure rate of roadheader was reduced from 13 to less than 3 in the later driving of 153208 roadway, saving equipment maintenance cost up to 1.8伊105yuan, ensuring the safety and rapid excavation of roadway. Key words roadheader; structure; working principle; common faults; maintenance measures （总第 179 期） 技术研究 表 1EBZ120 型掘进机结构参数表 机长/ m 12.5 总功 率/kW 426 截割 机构 功率/kW120 行走 机构 行走形式履带式 转速/r min-154行走速度/m min-13耀6 装载 机构 马达压力/MPa14制动形式摩擦离合器 装载能力/m3 min-1180 液压 系统 额定压力/MPa25 铲板宽度/m2.5总流量/L min-1530 运输 机构 运输形式双链刮板泵站功率/kW55 槽宽/mm510电气 系统 供电电压/V1 140 链速/m s-10.93额定电流/A400 143 2020 年第 8 期2020 年 8 月 部带式输送机运出。b 掘进机在掘进时可通过机载喷 雾系统对工作面进行降尘处理，割煤一个循环完成后 利用行走机构前移掘进机。 3掘进机常见故障分析 3.1液压系统温度高 a 液压系统温度高是掘进机最常见的故障，由于 井巷环境恶劣，掘进机在破岩时会增大液压系统扭转 力矩，液压轴磨损严重且出现发热现象，致使液压油 温随之升高，当温度超过上限时，会造成液压系统负 荷加重、系统零部件磨损严重、液压油变质等情况， 从而导致液压系统故障，掘进机无法正常运转[2]。b 掘 进机液压系统温度高的原因有很多，比如系统设计、 系统安装、系统流程及人工操作等不合理，其中，人 工操作不当及设备运转流程错误是导致液压系统故障 的主要原因。因此，在巷道掘进中必须规范掘进机操 作流程，定期对掘进机液压系统进行检查，清理液压 油路，更换变质液压油，保证设备清洁，并确保散热 系统良好。 3.2溢流阀故障 溢流阀是掘进机的重要零部件，一旦溢流阀出现 故障或损坏，会造成换向阀故障，导致掘进机部分功 能失效。若溢流阀出现密封不严实的情况，会造成行 走换向阀压力不足，直接导致掘进机行走装置出现故 障。因此，当掘进机出现类似故障时，应及时检查相 应溢流阀的运行情况，发现溢流阀损坏、变形、密封 失效时应及时更换；同时应检查油泵、减速器、转向 阀等，逐一对故障进行排除[3]。 3.3接触器故障 常见的掘进机接触器故障类型主要包括接触器不导 通故障和接触器吸合不可靠故障，具体原因如下a 当 掘进机接触器出现线圈回路不导通故障时，可通过万 用表进行检查。引起此类故障的主要原因是继电器线 圈损坏、PLC 信号输出失真、回路继电器烧毁等。一旦 发现此类故障，应及时更换继电器，并检查 PLC 有无 出现故障等。b 掘进机接触器吸合不可靠故障主要由 接触器故障及供电系统不稳定引起，当供电装置输出 功率过高时，供电瞬时电压降低、电流升高，导致低 电压无法稳定，接触线圈无法长时间可靠吸合。当发 现此类故障后，应更换供电电缆，缩短电缆长度或者 增加电缆横截面积，从而降低电缆电阻，保证输出电 压稳定可靠。 3.4刮板机故障 掘进机刮板机故障主要包括刮板机断链、跳链以 及溜槽磨损严重等故障。a 刮板机主要通过环形刮板 链带动刮板运动，从而实现煤矸的运输，但是由于刮 板磨损变形严重、刮板安装不正确，刮板机在运转时 刮板链承载负荷加大，很容易造成断链故障。因此在 巷道日常掘进中，应定期对刮板机刮板变形情况进行 检查，发现变形、断裂刮板，必须及时更换[4]。b 刮板 机溜槽磨损严重主要是由于溜槽安装不合理，溜槽间 存在坡度，刮板在运转时，与溜槽之间产生摩擦作用， 长时间运转导致溜槽磨损严重，溜槽表面防锈涂料缺 失，溜槽出现腐蚀损坏现象。出现此类故障时，应提 高对刮板机溜槽的安装技术水平，保证溜槽安装质量。 4掘进机安全维护措施 为了保证掘进机安全稳定运行，延长掘进机使用 寿命，机电管理部通过技术研究，对掘进机提出了若 干项安全维护措施，具体如下a 在日常检修维护中 必须对掘进机齿轮头、齿座、减速机等部件安装稳固 情况，油量情况，零部件丢失、损坏情况进行详细检 查，发现油量不足时必须及时补充，零部件变形、缺 失时必须及时更换。b 在掘进机运转前应对行走机构 中的履带张紧情况进行检查，并进行预紧，保证掘进 机在使用时能够稳定前移；同时应对履带板、齿轮、 铲装板链连接稳固情况进行检查。c 保证刮板机刮板 链张紧度合适，保证刮板链具有足够的驱动力，防止 刮板链出现上窜、下跳现象；发现刮板链过松或过紧 时，必须及时进行张紧调节。d 齿轮是掘进机的重要 部件，在掘进机运行时齿轮受力大、磨损严重，属于易 耗部件，若发现掘进机齿轮损坏，必须及时更换。e 掘 进机零部件数量较多，各零部件间隙必须符合规范要 求，同时零部件之间使用润滑油润滑，从而减弱零部 件间的磨损作用。在掘进机运行中，必须定期补充零 部件之间的润滑油，并合理调整零部件的间隙[5]。f 每 天检修时必须对掘进机喷雾系统进行检查，检查内容 包括喷雾管路通畅情况，喷雾压力、喷头损坏情况等， 发现问题及时维修，保证掘进机喷雾系统完好。 5结语 寺河煤矿二号井机电管理部针对 153208 巷掘进期 间 EBZ120 型掘进机故障率高等现象，分析了掘进机常 见故障类型及原因，并提出了相应的处理措施，同时 采取了合理的安全维护措施。通过实际应用发现，采 取故障处理措施及安全维护措施后，在 153208 巷后期 掘进中 EBZ120 型掘进机故障率由原来的 13降低至 3以下，全年减少掘进机维修费用达 1.8伊105元，保证 了巷道的安全快速掘进，取得了显著的应用成效。 参考文献 ［1］ 武建赟.煤矿掘进机常见故障及处理方法 ［J］ .西部探矿工程， 20201 136-137. ［2］ 贾龙斌.煤矿掘进机故障与处理技术要点研究 ［J］ .中国石油 和化工标准与质量， 201923 192-193. ［3］ 魏伟.掘进机常见故障分析与技改措施研究 ［J］ .机电工程技 术， 20198 111-113. ［4］ 赵海青.矿用掘进机常见故障分析及维护措施研究 ［J］ .自动 化应用， 20193 132-133. ［5］ 张晶.掘进机液压系统常见故障与维修 ［J］ .机械管理开发， 20191 248-250. （ 责任编辑刘晓芳 ） 144