1 采煤機常見故障分析
1.1 軸承故障
采煤機牽引行走鏈輪負荷大,載荷不均,其支承軸承很容易發生磨損或滾動體碎裂等。這種支承軸承的嚴重損壞可能會影響到鏈輪軸、鏈輪及與其相嚙合的其它零件,進而導致其它零件的損傷。
采煤機搖臂部位各傳動軸承受力很大,由于搖臂頻繁升降,潤滑狀況較差,也極易發生軸承損傷故障。這些是采煤機在正常工作中經常發生的軸承故障。當然引起軸承故障的原因不僅僅是軸承過載,如潤滑系統發生污染,潤滑不良;軸承安裝不正;載荷較大時與軸承相配合的軸、支承座發生變形等,均會導致軸承發生故障。還有設計、制造等方面的問題和軸承本身的缺陷等,都對軸承的使用和壽命有影響。
1.2 液壓系統故障
采煤機液壓系統是故障率zui高的部分。采煤機牽引部液壓系統,雖有自動調速、過載保護等裝置,但仍免不了發生故障。其發生故障的原因、現象和故障部位及相互關系很復雜,不易被及時發現和準確診斷。在煤礦井下,工作環境很差,不宜將液壓系統拆開檢查,拆開易使系統污染。
液壓系統是zui容易被污染而發生故障的,如液壓泵出現故障常常是油中浸入了雜質,引起泵的磨損和泄漏,造成系統流量不足,壓力降低,溫度升高。液壓馬達與泵有相類似的情況。系統的控制閥類受污染會發生動作失靈、閥受到卡阻、移動不到位,引起系統壓力、流量發生不正常的變化。還有液壓系統的密封問題引起系統的泄漏和外界雜物的侵入,導致系統發生故障。
1.3 其它機械系統故障
機械系統故障主要有:聯接松動,引起載荷分布發生變化,使某些部件受載惡化,發生斷裂或損傷;齒輪傳動系統和聯接處發生故障,如磨損、疲勞破壞或過載損壞等。這些故障往往都不同程度產生發熱,引起溫度升高。其它像安裝、制造和使用等方面的原因都會引起機械系統出現故障,或零部件缺陷導致發生故障等等[1]。
2 采煤機故障的診斷方法
對采煤機機械故障進行診斷的方法有多種,如振動診斷法、油液分析法、噪聲診斷法、溫度監測診斷法等。溫度監測診斷法是使用zui廣泛的一種監測手段,它能正確、快速和靈敏地反映設備的工況狀態。如系統中摩擦副零件一旦發生異常,磨損速率會大大增加,油樣分析與磨損判定還需有一個過程,但溫度確是zui直接的反應。以定點在線溫度監測診斷,可以準確定位,直觀快速反映監測處狀態。
對于采煤機,選擇溫度檢測作為在線監測比較實用。對于機械傳動系統,以軸承溫度和傳動箱油溫及油位作為在線連續監測,并記錄溫度的歷史變化,以便分析其變化趨勢。同時輔之以定期的油樣分析,這樣既可以及時發現故障,又能預測故障的狀態和發展趨勢。
對于采煤機液壓系統,可檢測系統各部分的溫度、壓力和流量。按液壓系統各部分的能,元件的位置分布設置溫度和壓力的在線監測點,這樣可建立診斷故障的溫度監測場和壓力監測場。有了這樣兩個監測場,可以根據溫度、壓力的場分布查尋故障,快速、準確地診斷確定液壓系統的故障源,判定故障原因。同時采用油樣分析來定期檢查系統污染情況,以便在還未引起嚴重故障前,便能采取措施清除污染,保證系統 、正常地工作[2]。
3 故障診斷準則和監測系統
3.1 故障診斷準則
以溫度、壓力作為監測參數,其信號辨識直觀,直接反映故障的特征,相應的診斷標準容易確定。采煤機在正常工作中,所監測的溫度、壓力等參數有其特定的變化規律,檢測中由于還有其它影響因素,這些參數的實測值會在某一范圍變化。當機械發生故障時,相應的參數將超過通常的變化范圍。制定診斷標準時,要以診斷參數的歷史數據與相關狀態為依據,建立合理的故障判定模式,以相應參數的變化規律和波動范圍,給出判定機械是否發生故障的數量標準[3]。
3.2 監測系統設計
制定監測方案、設計監測系統應從實際出發,合理確定機器監測系統的范圍,考慮機器本身的設計、構造、支承結構、使用情況、操作形式和可能發生的故障情況等。還要考慮使用現場的人員素質、技術水平和生產單位的經濟狀況等。
采煤機在長期使用過程中難免會出現液壓系統和機械系統等故障,因此及早發現故障及時解決問題是現場工作人員的首要任務。制定監測方案,合理設計監測系統是及時診斷故障的必要措施。