太重煤机有限公司山西太原 030032
摘要：近年来，随着采煤机械化的迅速发展，采煤综合机械化设备也不断更新,高产高效工作面的出现，不断地创出新的记录，但采煤机是一个大型复杂系统，囊括了机械、液压以及电气等子系统，且工作环境恶劣，极易出现故障。基于此，本文主要对采煤机零配件的维护和修理进行分析探讨。
关键词：采煤机；零配件；维护；修理
1、前言
随着社会经济的发展与科技的不断进步，煤矿采掘机械化程度不断提升，各类综采设备更新速度加快，高产高效工作面的出现也推动了煤矿采掘作业的快速发展。对于煤矿采掘安全生产而言，机械化综采设备居于重要地位，其中采煤机是较为重要的一种综采设备，其零配件的维护与修理工作是煤矿正常生产中不可或缺的一环。
2、采煤机螺栓常见的问题与维护措施
2.1螺栓问题
采煤机结构中，螺栓将电动机、牵引部以及截割部机头减速箱等不同部件连接为有机整体，同时还采用底托架作为安装基础以强化整体结构刚性，电动机、牵引部以及截割部之间的连接部件均为底托架以及螺栓。因此螺栓紧固件是采煤机各部件相互连结的部件。工作面安装过程中，由于不同部位之间往往是较小的间隔，安装作业人员无法使用长套筒扳手，难以对紧固件充分预紧。而且采煤机在运转过程中往往要切割夹石层、顶板以及底板，产生严重的机械振动，久而久之就会导致螺母松动、紧固件松弛，最终造成传动装置密封漏油或者元部件失效等问题，对机器正常作业造成严重影响，采煤机作业可靠性随之降低。
2.2紧固件螺栓松动的不良后果
１）密封件漏油。采煤机结构设计中，电动机两侧通常与液压牵引部以及截割部传动装置彼此联系，并以螺栓连接加固。而截煤作业时产生较大震动，导致该部件螺栓螺母有较大几率发生松动脱落的问题，部件之间出现间隙，齿轮联轴器中心线发生偏移，造成高速密封变形引发漏油事件。
２）底托架缺乏足够的刚度与强度。采煤机是一个多部件连接的有机整体，各部件之间相互衔接、密切配合，同时所有部件还应连接底托架。但是工作面底板与底托架之间距离相对较近，作业人员无法使用长套筒扳手，操作过程中经常出现紧固件预紧力不足的问题，底托架与其他部件之间的连接螺栓由此发生松动，情况严重者或导致螺母脱扣、螺栓断裂等问题。
３）机壳埋头发生螺纹脱扣。采煤机电动机、牵引部以及截割部之间以沉头螺纹连接时，一旦连接螺栓螺母发生松动脱落，且螺栓强度等级比机壳内螺纹明显要高，所以机壳内螺纹频繁出现脱扣的问题。此外由于无法以双头螺栓将电机机壳结构连接为一体，采煤机牵引部以及截割部对接面在长时间震动作业的影响下发生松动，各部件所承受的动载荷明显增加，传动装置使用寿命随之减少。
2.4采煤机螺栓的加固维护方法
１）提高螺栓连接部位的弹性伸长量。机壳连接部位连接板具有一定的厚度，而连接螺栓长度也必然有其限值。建议双头螺栓中段直径以螺纹底径直径为准，加大紧固件部位的螺栓弹性伸长量，以发挥螺栓防松效果。
２）通过扭矩扳手保证预紧力。国外采煤机通常会在重要部位坚固件表明设计安装拧紧力矩，利用力矩扳手达到规定拧紧力矩，以保证防松效果。
３）高强度螺栓。楔入高强度螺栓是保证预紧力的又一有效方案，因为高强度螺栓具有较高的屈服强度，防松效果显著。
3、滑靴的维护和修理
3.1存在问题的研究
采煤机骑在刮板输送机上，靠的是滑靴的支承作用。在采煤机重力的作用下，滑靴会受到向上的支承反力和相应的摩擦力，所以引导采煤机运动割煤，滑靴受力是非常复杂的，在使用过程中，会出现严重磨损和变形。
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3.2滑靴的修理方法
对滑靴本身作细致的研究，找好加工基准，使工作台面和定位孔中心线平行，铲除不规则变形边沿，根据要求的尺寸补焊（留有余量），在机床工作台上加工出正确尺寸。
4、端盘的维护和修理
4.1存在问题的研究
端盘在采煤机上属异形件，而且用量大，由于长期在井下使用，环境恶劣，工作强度大，端盘本身会造成大面积损伤，装配孔基准也会严重损坏。
4.2端盘的修理方法
（1）要求端盘在加工台上的支垫和紧固要科学合理并安全可行，针对端盘的特殊孔使用胎具。
（2）要利用工件上现有的螺栓进行拧紧，还要不影响被加工孔的加工。
（3）端盘和胎具的结合应保证平行度不大于0.05，多点支垫，合理校正。
（4）端盘用胎具固定后，放在机床工作台上加工时，不能出现悬空等现象，否则会产生振动，影响加工精度。所以要加强对胎具的加固，增加筋板数量，防止倾斜。
5、摇臂行星减速器浮动密封漏油造成的故障与解决方案
5.1故障问题分析
一般情况下采煤机摇臂行星减速器密封均为浮动密封结构，而有效控制两个密封环之间的间隙则决定了浮动密封结构的密封效果。以往所用采煤机多以双列调心滚柱轴承作为摇臂行星减速器行星架的支承，但是这种轴承具有较大的轴向窜动间隙，密封环间隙受此影响产生较大的变化幅度，一旦大于Ｏ形密封圈所承受的弹性极限，那么密封环之间的油膜体就无法形成，由此造成漏油问题。随着采煤机结构研究设计工作的进一步深入，我们发现进口采煤机选用锥形滚柱轴承结构，该结构轴向窜动量相对较小。实践证明，锥形滚柱轴承结构能够形成并维持稳定的油膜，不漏油时间明显较双列调心滚柱轴承更长，良好的解决了漏油问题。
5.2解决方案
如上所述，采用锥形滚柱轴承结构取代双列调心滚柱轴承，以应对摇臂行星减速器浮动油封漏油问题。一般来说浮动油封只能适应很小的轴窜，双列调心滚子轴承直径较大，轴承轴窜也相对较大，因此难以有效控制。而锥形滚柱轴承结构对于行星架攒动的控制较为有效，能够保证浮动油封处于稳定工作状态，这也是进口采煤机浮动密封质量的有效保障。
6、采煤机摇臂故障与维修方法
6.1截割部故障问题分析
相比于进口采煤机，国产采煤机的摇臂质量性能是最明显的差距。统计数字显示，部分国产采煤机摇臂出现机械事故的频率约为１次／月。例如淮南矿业集团下属某矿点所使用国产ＭＧ８００／１８８０－ＷＤ采煤机，在短短六个月的时间里所更换的摇臂多达７个，而另一矿点所使用的德国艾科夫ＳＬ３００采煤机已经安全运转长达２年，期间未出现摇臂机械故障。
在功率相同的情况下，国产采煤机摇臂重量以及体积明显大于进口产品。究其原因在于进口采煤机采用高强度材料铸造摇臂壳体，设计人员能够利用减小壳体壁厚以及摇臂外形尺寸的方法对轴承以及齿轮部位的强度做重点提升。反观国产采煤机，其由于摇臂壳体所用铸造材料强度较低，唯有通过加大壳体壁厚、放宽摇臂外形尺寸来确保结构强度，以满足采煤机大功率截割的作业需求，这就导致轴承以及齿轮构件强度不足，而国产采煤机出现摇臂故障时多见于齿轮以及轴承部位。
6.2截割部故障的应对办法
要想改善国产采煤机摇臂质量性能，提高其作业可靠性，应着眼于设计层面。选用高强度材料铸造摇臂壳体，在保证壳体强度的基础上尽量增大轴承以及齿轮件的相对尺寸，保证摇臂壳体、轴承以及齿轮的结构强度，实现三者的寿命均衡，从而在整体上保障国产采煤机摇臂的工作强度，以有效延长采煤机使用寿命。
7、结语
总之，通过对采煤机零配件的维护，并寻找到合理的修复加工方法，使配件恢复其使用价值，很大程度地节省了配件费用，同时也缩短了因组织进货而造成的停产时间。几万元、几十万元的采煤机零配件能够修复一新，得以复用，从中认识到这种零配件维护和修理方法是可行的、有效的，同时也是很必要的，直接提高了经济效益。
参考文献：
［１］杜菲，刘沫，马天兵，等．采煤机变频器故障诊断与维修软件开发［Ｊ］．煤炭技术，２０１２，３１（８）：１２－１３．
［４］谢胡，万永刚，郑军等．艾柯夫ＳＬ７５０型菜煤机维修中的改进策略［Ｊ］．煤矿机械，２０１５，３６（２）：２０２－２０４．
论文作者:郭剑
论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/22
标签：采煤机论文; 螺栓论文; 滚柱轴承论文; 作业论文; 漏油论文; 结构论文; 强度论文; 《防护工程》2018年第4期论文;