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【摘 要】 本文介绍了采煤机故障的成因，阐述了采煤机故障的分析与排除的“六步曲”方法，在实习教学的应用中收到了很好的教学效果。
【关键词】 采煤机；故障成因；六步曲方法；应用
一、采煤机故障产生的具体原因分析
导致采煤机发生故障的原因的较多，有来自于外因的影响，如人为操作不当等，也有设备自身因素的影响，如机械零部件老化、磨损等具体来讲采煤机故障通常会发生在机械部分电气部分以及液压部分等位置上。
（一）机械故障原因分析
1.轴承故障。这类故障是采煤机机械故障中较为典型的一种，虽然大多数采煤机在设计之初都对其使用环境进行了充分考虑，但是由于实际工作环境的不同轴承故障还是经常会发生的。采煤机轴承故障常发生在以下部位上：（1）牵引行走链轮，导致这类故障的主要原因是负荷大荷载不均匀，致使支撑轴承磨损或是滚动体破裂等，当其损坏后会对链轮轴链轮以及互相咬合的其它零部件造成不同程度的影响，从而造成这些部件损伤。（2）由于采煤机在作业过程摇臂的频繁升降，加之润滑不到位，则会增大各传动轴的受力，并且这种受力是不均衡的，这也是该部位轴承经常出现故障的主要原因之一。（3）润滑系统因润滑油加注不当被污染，造成润滑不良；安装轴承时轴承位置不正；较大荷载作用时以及支撑座变形等原因均会造成轴承故障；（4）由于设计制造过程中的质量问题导致轴承本身质量缺陷，也是缩短轴承使用寿命的重要原因之一轴承失效的表现形式较多，故障种类常分为裂纹磨料压痕以及剥落等，其中最为典型的要属疲劳破落引起的轴承损伤。
2.齿轮故障。齿轮属于采煤机的变速传递部件，多数齿轮都位于齿轮箱当中，导致齿轮箱故障的主要原因除了本身设计和制造方面的问题之外，与操作及维护不当也有直接关系较为常见的齿轮失效形式有以下几种：（1）断裂和磨料失效当采煤机作业过程中，齿轮需要承受一定的荷载，一旦发生过载尤其是冲击载荷时，便会导致整个齿及其相应的部分断裂，同时齿轮经常性处于高速运转的状态，当周期性应力高到一定程度时，也会是齿轮因过度疲劳发生断裂此外，当轮齿工作面上有磨料或是其他金属颗粒时则会造成磨料磨损。（2）齿面剥落。齿轮箱内的每一个齿轮均有着自身的疲劳极限，当接触应力超过这一极限时，齿轮的表面则会出现些许细微的裂纹，随着齿轮不断的高速运转这些裂纹也会随之不断扩大，伴随着裂纹的扩大齿面会发生表皮脱落，当齿面上剩余的表皮面积无法在承受来自于外部的荷载时，就会造成整个齿断裂。
（二）液压系统故障
在整个采煤机中液压系统是故障率发生最高的一个部分。虽然采煤机的液压系统上有过载保护及自动调速等装置但液压系统的故障发生还是无法避免的。由于液压系统发生故障的部位现象以及原因等均比较复杂，很难及时发现和及时诊断，加之矿井工作环境恶劣，若拆开检查的话还有可能造成二次污染，这也是造成液压系统故障高发的主要原因之一。通常情况下，液压系统较为常见的一些故障基本都是由于液压油受到污染造成的。如油中含有过多的杂质，容易引起抽油泵及液压马达出现非正常磨损或是泄漏，从而导致系统压力不足温度升高，一旦液压控制阀失灵则会造成阀芯卡死，进而引起系统压力变化异常等现象另外，因液压系统密封不严造成的液压泄漏或是杂质侵入液压油中而引起的其他故障主要有以下几点：牵引部位油温过高主要是由于冷却器未能对其进行完全冷却而引起的，如冷却水流量不正常油位过低或过高液压油内有杂质回油系统中油量不足等；不牵引具体由于是安全阀故障及油路故障等原因引起的。
（三）电气故障
由于采煤机长期在矿井恶劣的环境中作业，这样很容易受到地质条件二次负压内外喷雾以及电气水冷等影响，从而导致水气侵入到电气控制腔内，一旦控制腔内进水则会使开关电源变频器通讯主机以及隔离转换板等电子类元器件受潮，致使控制系统失灵电气绝缘效果降低控制腔内短路等故障发生。
二、分析和排除方法
不论是什么原因引起的故障，也不管故障是大还是小，一旦出现，都应该立即排除，否则将会造成安全隐患，小则影响实习教学，大则毁坏机器，甚至危及生命安全，后患无穷。
笔者从多年的实习教学中总结出故障分析排除“六步曲”。
1.第一步“闻”
采煤机运转后要闻，闻电动部位、闻液压箱、闻减速箱等。闻闻有没有异味情况，有异味说明不正常。如聞到减速箱异味时，用手去摸，如果有非常烫手现象，说明轴承有问题，要及时更换。闻的方法，可以让学生通过感觉器官进入大脑，记忆深刻。
2.第二步“探”
“探”即打开采煤机液压箱盖，开动机器，用手感探液压管路、接头、零部件等有否跑、漏、滴、冒、串现象。如在实习教学中打开340型采煤机液压箱盖，让学生去探液压分配器和液压马达情况，判断运转是否平稳。这种探的方法，对学生提高技能帮助很大。
3.第三步“听”
采煤机启动前后首先要听，采煤机正常运行情况时的声音有无振动和噪声，如有大的噪声和响声，说明不正常。听就是听清噪声和响声的具体位置，从而找出故障。在听清并确定噪声的部位时，把采煤机手柄切换到空转位，准备好一把大改锥或细铁棍，让一端触及齿轮箱的箱体，另一端贴在耳朵上仔细听，教师也让学生听，让其说出噪声位置和哪个部位的噪声最大。通过这种方法让学生在机头齿轮箱的不同部位进行检查，发现噪声和响声发自哪个部位。这样，学生通过听觉就能大致确定故障发生的部位，然后根据音响的情况很快就能确定是哪一个部件损坏引起的噪声。
4.第四步“看”
首先是看资料和实物，其中包括采煤机检修记录以及有关图样书籍资料、说明书等，进行综合分析。二是看采煤机上截割部、行走机构等相关运动部件的运动情况是否有异常，要仔细看相关运动部件和机构是否运转正常，看油管、接头、密封上是否有泄漏现象，看采煤机上各种仪表的指示是否正常，如有故障提示，可对照说明书找到故障，加以排除。这种方法很直观，学生还容易找到故障
5.第五步“查”
“查”就是检查采煤机上主要部件的连接情况，查连接螺栓和螺母情况是否存在缺少或松动现象，查手柄、旋钮是否灵活安全可靠，查执行机构的动作是否灵活可靠，查内外喷雾、冷却系统的工作情况是否正常，查运动零部件的磨损情况，查齿座和截齿的磨损情况，查滚轮与齿轮的啮合情况，查各部位的油位情况是否符合润滑部位的规定。让学生按照这种顺序查，结果发现采煤机调速机构弹簧连杆组件中的弹簧与操作臂之间的连接销子脱落，找到销子重新装好后，采煤机牵引自如，问题得以解决。通过这样教学既查出了问题，学生也掌握了排除故障的方法。
6.第六步“摸”
“摸”就是摸电动机、齿轮箱、摇臂等处的温度是否过高，如温度异常高，要找出温度高的原因，可能就找到了故障点。教师让学生摸零部件是否出现烫手现象。另外，在修理液压元件时也可以用手“摸”，教师告诉学生在修理液压元件时必须保持元件清洗干净，不能把其他脏物沾到元件上，摸时要小心翼翼，不要划伤或擦伤液压元件的密封表面；摸到平面配油副严重磨损，硬化层失效时，应作报废处理；摸到泵的柱塞或缸孔有严重划伤或擦伤时，应更换新件。
采煤机故障的分析与排除“六步曲”方法，在2012年7月山西省煤炭专业类技师、高级技师培训中得到应用，基本上可以确定故障所在，并准确检查采煤机的故障，收到很好的教学效果。
参考文献：
[1]李军利，卢喜山，徐向东等采煤机远程监测与故障诊断系统研究[J].煤矿机械2007，（5）
[2]张世明.采煤机故障分析与诊断[J].企业技术开发（学术版）2011，（11）
[3]弓建军.分析和排除采煤机故障的方法探讨[J].科技情报开发与经济2011，（7）
【关键词】 采煤机；故障成因；六步曲方法；应用
一、采煤机故障产生的具体原因分析
导致采煤机发生故障的原因的较多，有来自于外因的影响，如人为操作不当等，也有设备自身因素的影响，如机械零部件老化、磨损等具体来讲采煤机故障通常会发生在机械部分电气部分以及液压部分等位置上。
（一）机械故障原因分析
1.轴承故障。这类故障是采煤机机械故障中较为典型的一种，虽然大多数采煤机在设计之初都对其使用环境进行了充分考虑，但是由于实际工作环境的不同轴承故障还是经常会发生的。采煤机轴承故障常发生在以下部位上：（1）牵引行走链轮，导致这类故障的主要原因是负荷大荷载不均匀，致使支撑轴承磨损或是滚动体破裂等，当其损坏后会对链轮轴链轮以及互相咬合的其它零部件造成不同程度的影响，从而造成这些部件损伤。（2）由于采煤机在作业过程摇臂的频繁升降，加之润滑不到位，则会增大各传动轴的受力，并且这种受力是不均衡的，这也是该部位轴承经常出现故障的主要原因之一。（3）润滑系统因润滑油加注不当被污染，造成润滑不良；安装轴承时轴承位置不正；较大荷载作用时以及支撑座变形等原因均会造成轴承故障；（4）由于设计制造过程中的质量问题导致轴承本身质量缺陷，也是缩短轴承使用寿命的重要原因之一轴承失效的表现形式较多，故障种类常分为裂纹磨料压痕以及剥落等，其中最为典型的要属疲劳破落引起的轴承损伤。
2.齿轮故障。齿轮属于采煤机的变速传递部件，多数齿轮都位于齿轮箱当中，导致齿轮箱故障的主要原因除了本身设计和制造方面的问题之外，与操作及维护不当也有直接关系较为常见的齿轮失效形式有以下几种：（1）断裂和磨料失效当采煤机作业过程中，齿轮需要承受一定的荷载，一旦发生过载尤其是冲击载荷时，便会导致整个齿及其相应的部分断裂，同时齿轮经常性处于高速运转的状态，当周期性应力高到一定程度时，也会是齿轮因过度疲劳发生断裂此外，当轮齿工作面上有磨料或是其他金属颗粒时则会造成磨料磨损。（2）齿面剥落。齿轮箱内的每一个齿轮均有着自身的疲劳极限，当接触应力超过这一极限时，齿轮的表面则会出现些许细微的裂纹，随着齿轮不断的高速运转这些裂纹也会随之不断扩大，伴随着裂纹的扩大齿面会发生表皮脱落，当齿面上剩余的表皮面积无法在承受来自于外部的荷载时，就会造成整个齿断裂。
（二）液压系统故障
在整个采煤机中液压系统是故障率发生最高的一个部分。虽然采煤机的液压系统上有过载保护及自动调速等装置但液压系统的故障发生还是无法避免的。由于液压系统发生故障的部位现象以及原因等均比较复杂，很难及时发现和及时诊断，加之矿井工作环境恶劣，若拆开检查的话还有可能造成二次污染，这也是造成液压系统故障高发的主要原因之一。通常情况下，液压系统较为常见的一些故障基本都是由于液压油受到污染造成的。如油中含有过多的杂质，容易引起抽油泵及液压马达出现非正常磨损或是泄漏，从而导致系统压力不足温度升高，一旦液压控制阀失灵则会造成阀芯卡死，进而引起系统压力变化异常等现象另外，因液压系统密封不严造成的液压泄漏或是杂质侵入液压油中而引起的其他故障主要有以下几点：牵引部位油温过高主要是由于冷却器未能对其进行完全冷却而引起的，如冷却水流量不正常油位过低或过高液压油内有杂质回油系统中油量不足等；不牵引具体由于是安全阀故障及油路故障等原因引起的。
（三）电气故障
由于采煤机长期在矿井恶劣的环境中作业，这样很容易受到地质条件二次负压内外喷雾以及电气水冷等影响，从而导致水气侵入到电气控制腔内，一旦控制腔内进水则会使开关电源变频器通讯主机以及隔离转换板等电子类元器件受潮，致使控制系统失灵电气绝缘效果降低控制腔内短路等故障发生。
二、分析和排除方法
不论是什么原因引起的故障，也不管故障是大还是小，一旦出现，都应该立即排除，否则将会造成安全隐患，小则影响实习教学，大则毁坏机器，甚至危及生命安全，后患无穷。
笔者从多年的实习教学中总结出故障分析排除“六步曲”。
1.第一步“闻”
采煤机运转后要闻，闻电动部位、闻液压箱、闻减速箱等。闻闻有没有异味情况，有异味说明不正常。如聞到减速箱异味时，用手去摸，如果有非常烫手现象，说明轴承有问题，要及时更换。闻的方法，可以让学生通过感觉器官进入大脑，记忆深刻。
2.第二步“探”
“探”即打开采煤机液压箱盖，开动机器，用手感探液压管路、接头、零部件等有否跑、漏、滴、冒、串现象。如在实习教学中打开340型采煤机液压箱盖，让学生去探液压分配器和液压马达情况，判断运转是否平稳。这种探的方法，对学生提高技能帮助很大。
3.第三步“听”
采煤机启动前后首先要听，采煤机正常运行情况时的声音有无振动和噪声，如有大的噪声和响声，说明不正常。听就是听清噪声和响声的具体位置，从而找出故障。在听清并确定噪声的部位时，把采煤机手柄切换到空转位，准备好一把大改锥或细铁棍，让一端触及齿轮箱的箱体，另一端贴在耳朵上仔细听，教师也让学生听，让其说出噪声位置和哪个部位的噪声最大。通过这种方法让学生在机头齿轮箱的不同部位进行检查，发现噪声和响声发自哪个部位。这样，学生通过听觉就能大致确定故障发生的部位，然后根据音响的情况很快就能确定是哪一个部件损坏引起的噪声。
4.第四步“看”
首先是看资料和实物，其中包括采煤机检修记录以及有关图样书籍资料、说明书等，进行综合分析。二是看采煤机上截割部、行走机构等相关运动部件的运动情况是否有异常，要仔细看相关运动部件和机构是否运转正常，看油管、接头、密封上是否有泄漏现象，看采煤机上各种仪表的指示是否正常，如有故障提示，可对照说明书找到故障，加以排除。这种方法很直观，学生还容易找到故障
5.第五步“查”
“查”就是检查采煤机上主要部件的连接情况，查连接螺栓和螺母情况是否存在缺少或松动现象，查手柄、旋钮是否灵活安全可靠，查执行机构的动作是否灵活可靠，查内外喷雾、冷却系统的工作情况是否正常，查运动零部件的磨损情况，查齿座和截齿的磨损情况，查滚轮与齿轮的啮合情况，查各部位的油位情况是否符合润滑部位的规定。让学生按照这种顺序查，结果发现采煤机调速机构弹簧连杆组件中的弹簧与操作臂之间的连接销子脱落，找到销子重新装好后，采煤机牵引自如，问题得以解决。通过这样教学既查出了问题，学生也掌握了排除故障的方法。
6.第六步“摸”
“摸”就是摸电动机、齿轮箱、摇臂等处的温度是否过高，如温度异常高，要找出温度高的原因，可能就找到了故障点。教师让学生摸零部件是否出现烫手现象。另外，在修理液压元件时也可以用手“摸”，教师告诉学生在修理液压元件时必须保持元件清洗干净，不能把其他脏物沾到元件上，摸时要小心翼翼，不要划伤或擦伤液压元件的密封表面；摸到平面配油副严重磨损，硬化层失效时，应作报废处理；摸到泵的柱塞或缸孔有严重划伤或擦伤时，应更换新件。
采煤机故障的分析与排除“六步曲”方法，在2012年7月山西省煤炭专业类技师、高级技师培训中得到应用，基本上可以确定故障所在，并准确检查采煤机的故障，收到很好的教学效果。
参考文献：
[1]李军利，卢喜山，徐向东等采煤机远程监测与故障诊断系统研究[J].煤矿机械2007，（5）
[2]张世明.采煤机故障分析与诊断[J].企业技术开发（学术版）2011，（11）
[3]弓建军.分析和排除采煤机故障的方法探讨[J].科技情报开发与经济2011，（7）