温度传感器在大功率采煤机摇臂故障诊断技术中的应用

康力峰

（山西省农业机械化科学研究院，山西 太原 030031）

随着科学技术的飞速发展，煤炭作为我国最主要的能源，为满足煤炭产量的迅猛增加，要求采煤机要高效并可靠的工作。但采煤机在实际工作过程中由于井下工作环境恶劣，导致采煤机经常出现一些大大小小的故障，采煤机集机械、电气、液压的整体系统。结构上有截割部、牵引部和外牵引。即使是一个小故障的排查也需要花费大量时间，如果小故障未能及时解决就有可能引发大故障，导致停机，严重影响了采煤机的工作效率和产出率。如何及时了解采煤机的工作状态和快速排查故障成为一项很重要的问题。文章以摇臂为采煤机的典型部件，在大功率采煤机摇臂上增加温度传感器可以及时有效的起到故障预警和故障排查的作用。

1 温度传感器的工作原理

本文通过安装在太重煤机有限公司生产的MG1000/2660-WD交流电牵引采煤机的摇臂上，及时采集了摇臂油温的工作温度，达到随时监测采煤机的工作温度及工作状态，并有效地达到对设备故障预警和故障分析的功能。通过维修人员对采煤机的及时排查及维护，使得采煤机在最快的时间内回复正常工作。

图1 温度传感器的工作原理图

如图1所述即使采煤机在恶劣的环境中工作，也可以通过安装在摇臂上的温度传感器及时并准确的得到当时的工作温度，了解采煤机的工作状态，如果摇臂温度是缓慢增加到工作临界点时，说明采煤机摇臂在超负荷工作或即将出现故障，报警装置第一时间发出故障预警，此时温度传感器为采煤机的正常工作达到预警作用，如果及时停车维护及加强冷却的话可以节约故障诊断与维修的时间，从而提高了采煤机的工作效率。

如果摇臂温度是突然升高导致故障的话，说明采煤机由于零部件损坏而出现故障，此时通过排除法找出故障产生的原因。

2 摇臂常见故障排查

摇臂在运转过程中，最主要的故障是机械故障和液压故障，并且这些故障都会直接导致摇臂温度及油液温度升高。根据《煤矿机电设备检修质量标准》滚动轴承温升不得超过75℃。如果轴承的温升超过75℃即为超温运转，超温运转可能引起油封老化，齿轮轴承损坏，造成设备故障，甚至报废，引起摇臂温度过高有以下原因：

（1）采煤机摇臂轴承损坏。采煤机摇臂齿轮箱最易损坏的就是一轴轴承，由于它高速旋转在加上轴承润滑不好很容易造成损坏，其次轴承安装间隙不合适也可以引起温度升高，间隙太小，由于热胀冷缩，容易产生摩擦，导致摩擦生热。如果间隙太大，容易引起轴向窜动及冲击轴盖，此时故障的表现为温度高并伴有异常响动。另外油脂中含有的金属磨粒超过规定值也会使轴承加速磨损。

（2）采煤机摇臂漏油。摇臂是一种封闭式减速器，内部采用齿轮油润滑，因而发生漏油也是摇臂常见故障之一，不仅污染环境，还影响正常生产，甚至造成安全隐患。摇臂采用浮动油封、O型圈等多种形式的密封件密封。摇臂在工作过程中由于O型圈老化变形便失去弹性更起不到支承作用。这些都将会引起摇臂的漏油现象，更为严重的是安装在摇臂壳体上的透气塞处漏油，严重时甚至往外“冒油”。这将直接导致润滑油量减少，润滑油减少便不能有效带走热量，引起摇臂温度升高。

3 结语

采煤机在没有安装温度传感器时，温度只能靠人为的感官去判断，并且还不能及时发现摇臂油温的异常，直到采煤机出现大故障导致停机停产才开始检修，严重时需要更换摇臂，即浪费了时间又影响生产。在采煤机摇臂安装了传感器后摇臂的温度能准确并及时地发现油温的变化规律，从而快速简便的诊断摇臂的故障，及时进行维修和更换小部件。从而有效避免了摇臂大事故的出现，提高采煤机的使用效率和煤矿的生产效率。由于此方法使用简单方便，所以受到用户的一致好评。

目前，温度传感器已在采煤机中得到广泛的应用，在现有的煤矿机械使用上，将会增加更多的先进技术及设备，使得综采面达到智能化的生产水平。

[1] 赵友军,施 平，苟 苛.采煤机摇臂行星减速机构漏油问题的研究[J].煤矿机械，2011，32（1）.

[2] 杨丽晶，杨业，恬静宜.大型复杂装备智能化故障诊断方法[J].煤矿机械，2012，33（1）.