煤矿综采机电设备中的采煤机常见故障及其维修探究

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王刚

神木县隆德矿业有限责任公司 陕西省 榆林市 71900​0

摘要

在煤矿生产过程中,采煤机作为关键设备,承担着煤炭开采的重要任务,然而由于复杂的工作环境和高强度的使用条件,采煤机常常会面临各种故障挑战,例如刀桶齿轮断裂、链条卡阻、电缆短路等问题,严重影响生产效率和安全性。有效的维修和保养措施对于降低故障率、提高设备可靠性至关重要。本文旨在深入探讨煤矿综采机电设备中采煤机常见故障及其应对策略,为煤矿行业提供实用的技术支持和管理建议,以促进煤矿生产的持续稳定运行和安全生产。


关键词

煤矿综采机电设备;采煤机;常见故障;维修措施;可靠性

正文


引言:

在煤矿生产中,综采机作为关键设备之一,承担着重要的煤炭开采任务。然而,由于其复杂的工作环境和高强度的使用条件,采煤机常常会遭遇各种故障问题,严重影响矿山的生产效率和安全性。因此,深入了解采煤机常见故障的原因及其维修措施,对于提升煤矿生产设备的运行稳定性和维护效率具有重要意义。

1.煤矿综采机电设备中的采煤机常见故障

1.1采煤机刀桶齿轮断裂

刀桶齿轮作为采煤机重要的传动部件,承担着将电机输出的转速和扭矩传递给刀桶以进行煤炭切割的重要功能。其断裂通常由多种因素引起,包括设备运行过程中的长期磨损和高频震动,以及材料质量、设计缺陷或制造工艺不合理等因素的影响。在实际操作中,煤矿采煤机长时间高负荷工作,刀桶齿轮在高速和高扭矩的作用下,容易出现疲劳裂纹和断裂现象不仅会导致设备的停机维修和生产中断,还可能造成设备其他关键部件的损坏或进一步安全事故的发生[1]

1.2采煤机链条卡在链轮间

由于煤矿井下环境复杂,包括煤尘、湿气及其他杂物的影响,链条在运行过程中容易受到外界环境因素的干扰,导致链条卡在链轮间。这种故障通常由于链条张力不均、润滑不足或链轮设计不当等因素引起当链条卡在链轮间时,不仅会影响采煤机的正常运转和效率,还可能导致链条损坏,甚至引发设备的停机维修和生产中断。

1.3采煤机电缆接头处短路

在煤矿综采机电设备中,采煤机电缆接头处短路是一种常见但严重的故障现象,导致设备停机和安全风险。采煤机作为煤矿生产的关键设备,其电缆系统承载着传输电能和控制信号的重要任务。然而,由于采煤机在复杂的井下环境中长时间运行,电缆接头经常处于高频振动和受力状态,容易造成接头内部绝缘材料的老化、损坏或破损,井下环境的高湿度和煤尘等因素也增加了电缆接头发生短路的风险。一旦发生短路,不仅会影响采煤机的电气系统正常工作,还可能引发火灾或电击等安全事故,对煤矿生产造成严重影响[2]

1.4采煤机刀轮轴承失效

在煤矿综采机电设备中,采煤机刀轮轴承失效是一种常见但影响设备正常运行的重要故障。采煤机刀轮轴承作为支撑和使刀轮正常旋转的关键部件,承受着高频率的负载和煤尘等恶劣环境的侵蚀。失效的主要原因包括长时间高速运转导致的轴承磨损、润滑不足引起的摩擦增加、以及煤尘和湿气进入轴承内部导致的腐蚀和损伤轴承失效会直接影响到采煤机的工作效率和安全性,可能导致设备的停机维修和生产中断。

1.5采煤机水泵进口被堵塞

采煤机水泵作为煤矿生产中重要的冷却和润滑系统之一,其正常工作对于保证设备运转稳定和延长使用寿命至关重要。然而,由于煤矿井下环境复杂,水泵进口容易受到煤尘、泥浆和其他杂物的影响而堵塞。堵塞问题可能导致水泵流量减少、冷却效果降低,甚至引发设备过热或损坏,对煤矿生产安全和效率构成严重威胁。

2.煤矿综采机电设备中的采煤机常见故障维修措施

2.1更换采煤机刀桶齿轮及其连接螺栓以解决断裂问题

在煤矿综采机电设备维修过程中,更换采煤机刀桶齿轮及其连接螺栓是常见的关键操作,旨在解决刀桶齿轮断裂问题,从而确保采煤机的正常运行和生产效率。刀桶齿轮作为采煤机重要的传动部件,承担着将电机输出的转速和扭矩传递给刀桶的功能。然而,由于煤矿作业环境的特殊性,包括高速运转、频繁振动和煤尘腐蚀等因素,刀桶齿轮容易遭受到高负荷的作用,从而导致其断裂的问题。断裂可能源自于材料本身的疲劳失效,也可能因为连接螺栓的松动或腐蚀等问题导致传动系统的失效。在面对刀桶齿轮断裂的情况下,维修人员首先需要对断裂位置进行详细的检查和分析,评估断裂的原因和程度。通常情况下根据实际损坏情况,采用适当的工具和技术手段,将断裂的刀桶齿轮及其连接螺栓进行更换。这一过程不仅要求维修人员具备丰富的机械和工程知识,还需要准确的测量和安装技能,以确保新部件的正确安装和传动系统的正常运转。另一方面,为了减少刀桶齿轮断裂的发生频率,预防措施也至关重要。除了定期的维护保养和设备检查外,设计和选用高强度、耐磨损的刀桶齿轮材料,以及优化传动系统的结构设计,都能有效地提升刀桶齿轮的耐用性和可靠性,加强对煤矿工作环境的管理和控制,尽量减少煤尘和杂物对设备的侵蚀,也是降低刀桶齿轮断裂风险的重要手段[3]

2.2清理采煤机链条及链轮间的杂物并润滑链条,以防止链条卡在链轮间

采煤机的链条系统是实现采煤工作的关键部件,其顺畅运行直接影响到设备的效率和安全性。然而,由于煤矿井下作业环境的特殊性,链条往往会受到大量煤尘、泥浆和其他杂物的影响,导致链条在链轮间卡阻的问题频繁发生。链条卡阻不仅会影响采煤机的正常工作节奏,还可能引发链条损坏或链轮磨损,进而影响整体设备的安全性和稳定性,在进行清理和润滑链条的维修措施时,维修人员首先需详细检查链条和链轮的工作状态,准确判断链条卡阻的原因和程度,采用适当的清理工具和清洗剂,对链条及其周围的杂物进行彻底清理,确保链条表面光滑清洁,消除任何可能导致卡阻的障碍物。

在井下作业环境中,链条高频振动和长时间运转会消耗润滑剂,使链条表面逐渐失去润滑效果,增加链条卡阻的风险,选择合适的润滑剂对链条进行定期润滑非常关键。润滑剂的选择应考虑到其在高湿、高尘等恶劣环境下的耐久性和抗磨损性能,以确保链条能够在长时间运转中保持良好的润滑效果,降低链轮和链条的磨损程度,设备维修人员还需制定合理的润滑计划和周期,定期对链条进行检查和补充润滑,以延长链条和链轮的使用寿命,提高采煤机的整体效率和可靠性。清理采煤机链条及链轮间的杂物并润滑链条,不仅是解决链条卡阻问题的有效手段,更是维护煤矿综采机电设备持续稳定运行的重要保障措施,专业的维修操作和科学的润滑管理,可以有效降低故障发生率,提升设备的安全性和生产效率,从而确保煤矿生产的顺利进行和安全运营。

2.3修复采煤机电缆接头处的短路,并增加防水措施

修复采煤机电缆接头处的短路并增加防水措施,是煤矿综采机电设备维修中关键且常见的操作,采煤机作为煤矿开采的核心设备,其电缆系统在井下环境中承受着极其恶劣的条件,如高湿度、大量煤尘和机械振动,这些因素都可能导致电缆接头处短路的发生。电缆短路一旦发生,不仅会影响到采煤机的电气系统正常运行,还可能引发严重的安全事故,如设备起火或工作人员电击等,对煤矿生产安全和稳定性造成重大威胁,在处理电缆接头短路时,维修人员首先需要进行详尽的检查和诊断,确认短路的具体位置和原因。通常情况下,短路可能由于接头内部绝缘材料老化、外部机械损伤或煤尘湿气侵入导致的绝缘击穿等因素引起。维修人员需要使用专业的测试仪器,如绝缘电阻测试仪和短路测试仪,对接头进行全面的电气检测,确保找出所有存在问题的接头,并对其进行及时维修和更换。

修复电缆接头处的短路不仅仅是简单的修复接头连接,还采取有效的防水措施,以提升接头的耐用性和可靠性。在煤矿井下的高湿环境中,电缆接头很容易受到水分和煤尘的侵蚀,进而加剧接头的老化和损坏速度,维修人员在更换和修复接头时,应选择符合防水要求的密封胶或防水胶带,确保接头能够有效抵御外部湿气的侵入,对于暴露在外的电缆接头,还可以考虑安装防护罩或箱体,以进一步隔离接头与外部环境的接触,保护接头免受机械损伤和煤尘侵蚀。此类防水措施不仅有助于延长电缆接头的使用寿命,还能提升整体电气系统的稳定性和安全性,确保采煤机在极端环境下持续高效运行。修复采煤机电缆接头处的短路并增加防水措施,是煤矿综采机电设备维修中的重要环节,科学的故障诊断和有效的防护措施,可以有效减少电气故障的发生频率,提高设备的可靠性和安全性,保障煤矿生产的持续稳定运行[4]

2.4更换采煤机刀轮轴承及轴承密封圈,确保刀轮正常运转

在煤矿综采机电设备维修中,更换采煤机刀轮轴承及轴承密封圈是一项关键的维修措施,旨在确保采煤机刀轮的正常运转和长期稳定性,采煤机刀轮作为煤矿开采过程中的主要工作部件,承载着高频率的运转和巨大的工作负荷,因此其轴承系统的正常运行对于保障设备的安全性和生产效率至关重要,刀轮轴承及其密封圈的损坏或失效可能导致刀轮运转不稳、噪音增加,甚至使刀轮无法正常工作,从而影响到整个采煤机的工作效率和安全性。

实施轴承更换维修措施时,维修人员对刀轮进行彻底的检查和评估。通过检查轴承的运行状态和噪音情况,可以初步判断轴承是否已经达到更换的标准。通常情况下,轴承的损坏可能由于长期高速运转导致的磨损、润滑不良引起的过热或者密封圈老化导致的润滑油渗漏等原因。维修人员需要使用专业工具,如轴承拆装工具和润滑油脂,将损坏的轴承进行精确拆卸和更换。在更换轴承的同时,还需要注意清理刀轮轴承座内的污垢和残留物,并确保新安装的轴承与轴承座完全匹配,避免因配合不良而造成的二次损伤。密封圈的主要作用是防止外部杂质和液体进入轴承内部,保持轴承的良好润滑状态和工作环境。在煤矿井下恶劣的工作条件下,如高湿度和大量的煤尘,密封圈的密封性能尤为关键。维修人员在更换轴承密封圈时,应选择耐磨损、耐高温和耐腐蚀的材料,确保密封圈能够长时间有效地防止外部环境对轴承的侵蚀和损害,定期检查和维护轴承密封圈的工作状态,及时更换老化或损坏的密封圈,也是延长刀轮轴承寿命和保障采煤机稳定运行的重要措施。更换采煤机刀轮轴承及轴承密封圈不仅是煤矿综采机电设备维修中的常见操作,更是确保设备长期稳定运行和安全生产的必要措施,科学的轴承选择、精确的维修操作和有效的密封管理,可以有效提升刀轮轴承的耐久性和可靠性,为煤矿开采作业提供持续稳定的技术支持。

2.5清理采煤机水泵进口处的堵塞物,保证水泵正常工作

水泵作为采煤机中的关键部件,负责将液体介质从一个地方输送到另一个地方,其正常运行直接关系到采煤机的冷却、润滑、以及一些液体介质的供应。在煤矿生产中,水泵经常需要处理含有颗粒物和煤尘的液体介质,水泵进口处很容易积聚堵塞物,由于煤尘、泥浆、杂物或其他固体颗粒的堆积而导致,如果不及时清理,将会影响水泵的正常运转,甚至引发设备故障和生产中断。在进行水泵进口处堵塞物清理的维修工作时,维修人员首先需要对水泵进行全面的检查和评估。通过观察水泵的运行状态和液体流动情况,可以初步判断是否存在进口处堵塞问题以及堵塞物的种类和堵塞程度。常见的堵塞物包括煤尘、细沙、碎石等,这些堵塞物会影响到水泵的吸入效率和流体输送能力。为了有效清理堵塞物,维修人员需要使用适当的工具和设备,如吸尘器、水管、清洗液等,对水泵进口处进行彻底的清理,在清理过程中,需要特别注意操作的安全性和水泵内部零部件的保护,避免因为过度清理导致设备损坏或进一步故障。

在井下煤矿环境中,煤尘和颗粒物质很容易随着液体介质一起进入水泵系统,因此应采取有效的防护措施。一种常见的做法是安装过滤网或滤网器,用于阻挡进入水泵的大颗粒物和固体颗粒,减少堵塞物的产生,定期检查和维护水泵的进口和吸入口,清除附着在网格或过滤器上的煤尘和杂物,也是预防堵塞的有效手段,通过综合采取清理和预防措施,有效保证采煤机水泵在高负荷和恶劣环境下的长期稳定运行,确保煤矿生产的连续性和安全性。

结语:

通过本文的研究,可以看出有效的维修措施对于预防和解决采煤机设备常见故障至关重要。综合运用技术手段和实用方法,可以显著提高煤矿生产的安全性和效率,为煤矿行业的持续发展和稳定运营提供了有力保障。在未来的研究中,可以进一步探讨新技术在减少故障率和提升设备维护效能方面的应用潜力,以推动煤矿智能化管理和技术创新的进程。

参考文献:

[1]杨帅.综采工作面采煤机故障及预防措施[J].能源技术与管理,2024,49(02):130-132.

[2]李恒旺.煤矿采煤机的维修与安全管理研究[J].能源与节能,2024,(04):97-99+103.

[3]崔智明.基于铁谱监测技术的采煤机设备故障诊断[J].煤矿安全,2024,55(04):231-235.

[4]聂宇波.采煤机摇臂滚动轴承故障诊断研究综述[J].机械工程与自动化,2024,(01):218-220.

 

 

 

 


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