综采工作面滚筒采煤机故障分析及处理

梁晓宇

（大同煤矿集团四老沟矿，山西大同 037003）

0 引言

随着我国现代化大型矿井不断建成，双滚筒采煤机已经成为现代化矿井重要的采掘工具之一。不仅因为双滚筒采煤机结构简单、维护量小，而且双滚筒采煤机可以大大降低操作人员的劳动强度[1]，提高生产效率及工作面推进速度。然而在实际生产中，由于操作人员对双滚筒采煤机原理及结构不了解，采煤机在出现异常时没有及时发现并解决，容易造成采煤机发生较大的机械事故。根据统计，四老沟煤矿2018年共发生11起采煤机事故，影响工作面正常开采10天，直接造成经济损失达87余万元。煤矿技术人员通过向厂家培训人员学习，对双滚筒采煤机结构及原理进行充分了解，并与煤矿实际工作面的生产条件结合，制定出一套有效的采煤机使用措施，确保工作面采煤机的正常运行。

1 双滚筒采煤机结构及工作原理

1.1 采煤机结构

（1）四老沟煤矿现使用的是MG650型采煤机。该采煤机主要由滚筒、截割部、破碎结构、行走箱、滑靴组件、牵引机构、液压传动系统、冷却系统、固缆装置、托缆装置、电控系统等部分组成[2]。MG650型采煤机主要技术参数如表1所示。

表1 MG650型采煤机主要技术参数表

（2）截割部主要由截割电动机、摇臂减速箱、摇臂连接机构、润滑冷却系统、内外喷雾系统，离合装置以及采煤机滚筒以及各类传感器等部分组成。截割部内部采用直齿传动系统，该传动系统具有传动效率高，故障率低等优点[3]。

（3）行走部主要由机械传动系统和变频调速系统2部分组成。行走部主要采用销轨式牵引方式，当牵引速度为9.8 m/min，最大牵引力为977 kN，如图1所示；MG650型采煤机与其他MG型采煤机相比，行走部主要具有牵引速度快、牵引力强以及承载能力大、导向好、便于检修维护等优点[4]。

图1 MG650型采煤机牵引特性图

（4）破碎机构主要由破碎电机、行星减速箱、破碎滚筒等部分组成。破碎机构主要采用1台功率为120 kW交流电动机作为动力源，通过一级行星减速后从而传递给滚筒，结构简单、传动效率高。

1.2 工作原理

MG650型双滚筒采煤机的工作原理：通过电机将电能转化为动能，驱动截割部、牵引部运转，截割部双滚筒在动能的驱动下作螺旋式运转，完成对煤壁的切割。操作人员可以根据现场地质条件，通过调节油缸对滚筒的运行轨迹进行调节。截割部牵引部在动能的驱动下带动采煤机在轨道上前后运动。

2 采煤机主要存在的故障及处理方法

2.1 液压系统不调高

（1）故障原因

采煤机液压系统阀组故障通常是由于液压油堵塞、油池油位低、油路过滤网堵塞、油缸活塞变形及密封失效，这些情况都会造成采煤机不能完成调高、调低等相应动作。

（2）处理方法

检修人员需加强对液压系统的维护，发现活塞变形、密封圈失效及时更换[5]；每班工作人员要定期对油池、油位进行查看，发现不足时严禁开机及时添补油量；定期对油路过滤网进行更换。

2.2 采煤机牵引速度低

（1）故障原因

液压系统接口不漏油或密封圈失效，导致液压系统压力不足、液压系统中的各类马达及液压泵损坏、油路过滤网堵塞、牵引活塞变形后不能及时回缩到位，这些原因都会造成采煤机牵引部运行速度降低。

（2）处理方法

操作人员在开机前要对采煤机牵引部油路系统进行全面检查，发现油管接头位置有破损或密封失效及时更换、发现液压泵及马达声音异常或漏油时及时维修；同时确保主油泵与调节机构摆角一致、采煤机开机后观察控制活塞的灵活度，发现活塞不归位时及时处理、定期对油路过滤网进行更换[6]。

2.3 牵引部机头齿轮箱发热

（1）故障原因

采煤机司机在生产中要定期使用温度检测仪对齿轮箱的温度进行测量，发现齿轮箱温度过热时及时停机；同时观察齿轮箱是否漏水，油位是否正常、轴承是否变形、齿轮是否磨损，这些都会造成齿轮箱内部磨损严重而发热。

（2）处理方法

采煤机在正常运转时，操作人员要定期对牵引部齿轮箱油位进行观察，通常齿轮箱油位达到箱体总体积的2/3就能满足生产要求；同时要观察油内是否有杂物，发现齿轮箱有杂物时及时更换、检修人员定期对齿轮箱内轴承、齿轮都完好性进行检查，发现轴承变形、齿轮磨损严重要及时更换。

2.4 采煤机摇臂升降不灵活

（1）故障原因

采煤机摇臂升降不灵活通常是由于供油管路断裂、油路密封失效、油缸损坏窜液及安全阀设定值较小造成的。

（2）处理方法

检修人员对摇臂的油路系统进行全面检查，发现油管破裂漏油或密封圈失效应及时更换、安排专业技术人员对安全阀整定值进行调整[7]，确保采煤机液压系统有足够的压力。

2.5 截割部温度过高

（1）故障原因

截割部温度过高通常是由于油泵蹩卡及油柱塞损伤造成调高泵箱温度过高；齿轮箱内油位低，没有达到标准要求；截割部内的轴承变形、齿轮磨损严重造成齿轮部温度过高、煤壁硬度大造成滚筒切割部过负荷运转。

（2）处理方法

操作人员观察齿轮箱内的油位是否达到要求标准、听油泵运转时内部是否有异响，必要时可拆开油泵进行处理、检修人员定期对截割部内轴承、齿轮都完好性进行检查，发现轴承变形、齿轮磨损严重要及时更换、定期更换油柱塞、切割硬度大的煤壁时要放缓切割速度，开启采煤机冷却系统。

2.6 滚筒行星头漏油

（1）故障原因

采煤机在切割硬度大的煤壁时由于工作时间长、震动严重常常造成固定定心座的螺栓松动；“O”型脱落油封失效造成煤尘进入行星头；行星减速器内轴承磨损严重造成行星架轴向窜动[8]。

（2）处理方法

检修人员在停机时要对固定定心座的螺栓进行紧固，并使用钢卡将螺栓串联，确保螺栓不出现松动；在完成当班割煤任务后，操作人员要对“O”型密封圈上的煤尘进行清理；空转滚筒听行星减速器内轴承是否有异响，必要时可以打开行星减速器观察轴承磨损情况，磨损严重时要立即更换。

3 结束语

采煤机是综采工作面重要机械设备之一，加强采煤机安全管理维护，降低故障率是保证工作面安全高效回采的重要保证；本文针对MG650型采煤机在使用中经常出现故障现象，合理分析了故障源，并根据现场生产实际情况采取了合理有效的技术措施，通过实际应用，采取措施后，2019年1-8月采煤机共计发生2次故障，故障率降低至7%以下，全年可节约设备维修、成本费用达65万元，保证了工作面高效回采，取得了显著应用成效。