开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司 河北唐山 063108
摘要：本文探讨了电动牵引采煤机摇臂温度过高、声音异常、漏油等故障，分析了每种故障的原因，并给出了详细的介绍以及处理各种故障的方法，希望对相关的工作者有所帮助。
关键字：采煤机； 摇臂故障分析； 电牵引； 摇臂关键点； 维修
引言：
目前，采煤机是煤矿企业最常用的机械，其故障率会直接影响到煤矿企业的安全生产以及经济效益，采煤机摇臂是采煤机的关键部件，因此减少摇动断臂故障率是确保企业生产安全和经济效益的关键。本文对采煤机摇臂几种常见故障的进行分析和探讨。
一、电牵引采煤机摇臂几种常见故障及其处理方法
（1）温度过高，声音异常
电牵引采煤机摇臂运行过程中，滚动轴承应符合煤矿机电设备维修质量标准。 温升不得超过75℃，如果轴承的温升超过75℃，则会超温运行，在这种情况下需要进行过热处理，否则可能会导致油封老化、齿轮和轴承烧毁、设备故障甚至报废。电牵引采煤机摇臂温度过高、声音异常主要是以下三个原因引起的：
1）轴承的轴向游隙不合适。
设备在运行过程中，如果轴向间隙过大，会发生热胀冷缩的现象，轴承会热膨胀以拧紧轴盖，并且轴盖会发生摩擦，这会导致热量和声音异常。如果轴向间隙过大，则在轴承热膨胀后会有一定的间隙，并且轴承 在旋转过程中会发生轴向运动，这会引起轴盖的撞击，并且会发生发热和声音异常。因此，必须根据轴承的尺寸和材料的热膨胀系数确定轴向游隙合适的范围，这个范围通常在零点一五毫米和零点四四毫米之间，间隙值设计者通常在摇臂 的装配图中标注出来。在维护和组装过程中，必须确保间隙值符合设计要求。轴承的轴向游隙不合适的处理方法：在组装过程中，采用压铅法如果间隙太大，则在此处添加适当的距离垫以将间隙减小到标准值：如果间隙太小或没有间隙，则在其他部分添加距离垫调整以确保正确轴向间隙[1]。
2）轴承的径向游隙不适合。
轴承的外圈应与轴承盖匹配，内径应与轴匹配。例如，在将过紧轴承的组件加热后，滚动体会膨胀并阻塞、旋转不灵活，从而导致轴承变热；装配松动，轴承外圈和轴承杯有旋转环、有摩擦和热量。这会导致第二轴端部轴承不是同心的，轴不平行运行，齿轮啮合异常，从而产生热量和异常声音。处理方法：将轴承座和轴承座与底轴系统和轴承座配合使用，封闭尺寸的公差代号通常为H7或K7；轴承内径和轴配合由底孔系统制成，轴配合公差代码为H6或K6。在组装过程中，必须首先根据以下要求测量配件尺寸公差代码。如果匹配太松，可以使用喷涂、刷涂或固定胶来确保轴承盖或轴的匹配封闭尺寸。在维护和装配过程中，必须绝对保证所有部件的合作，并严格禁止接头的大小超出公差范围。在安装过程中，应在轴承或轴上涂一层润滑油以拧入或使用铜棒点击装配。通常，不建议采用热装配或压入方式进行装配，更加不能采用强制驱动方法继续组装。
3）润滑油量不合适。
摇臂腔中的齿轮油具有两个功能：润滑和散热。当润滑油过多的时候，摇臂分散热量的效果差是摇臂发热的另一个主要原因。但是当油量太少时，如果不润滑轴承，齿轮和轴承的干磨也会导致摇臂产生热量和异常声音。所以摇臂润滑油的量是摇臂安全运行的关键参数。根据煤矿机电设备的维护质量标准规定：润滑油应水平放置在摇臂上最大齿轮的三分之二处，即摆杆上。用户必须严格控制油位以确保摇臂的安全操作。除上述三种原因外，在维护过程中，摇臂未彻底清洁、铁屑或异物进入也是摇臂产生发热和异常声音的另一个原因，这就要求在维护的过程中仔细地彻底清洁腔体和备件，以确保摇臂正常运行转动[2]。
（2）电牵引采煤机摇臂漏油
摇臂为密闭型减速器，内部通过齿轮油进行润滑，因此会发生漏油。这是摇臂的常见故障之一，不仅污染环境，影响正常生产，而且还造成安全隐患。摇臂采用平面浮动油封、骨架油封、O型圈等形式的密封件，齿轮油可能会从这些密封件泄漏。
1）浮动油封处的漏油。
平面浮动油封安装在行星头行进星架和摇臂壳相对运动的位置。
平面浮动油封通过两个O形圈中两个金属环进行支撑，在下一次相对运动中，在两个平面接触点之间会形成一层润滑油膜，用于密封和润滑。行星头平面浮动油封漏油是摇臂的常见故障之一，以下是扁平浮动油封漏油的四个主要原因：O形圈的老化变形，这导致两个金属环之间的接触过紧，金属环被磨损以引起热量和磨损并引导金属环漏油。处理方法：更换O形圈和金属圈。O圈硬化会失去弹性，无法承受切割头的冲击力，从而导致两个金属圈接触不均匀，间隙过大，会导致漏油。处理方法：更换O形圈。O形圈的老化会失去弹性导致漏油。处理方法：更换O形圈。在两个金属环接触的表面上有划痕和凹痕，这会导致漏油。处理方法：装备两个金属环。
2）骨架油封处的漏油。
骨架油封外径漏油。如果骨架油封的安装孔太大，则无法与橡胶有效匹配，这会导致漏油；如果座孔表面粗糙，有轴向划痕或凹坑，应在安装骨架油封时进行处理方法：根据机械设计手册，车架油封和座孔应匹配零点二毫米到零点四毫米的通道配合，并确保通道的表面粗糙度不大于Ra1.6。当座孔太大时需要采取紧急措施在新油封的外圆柱表面和孔表面涂上液体密封剂，然后安装油封；长期的措施是处理座孔的尺寸，以满足精度要求[3]。
3）骨架油封内径处的漏油。
轴太细，轴表面粗糙或润滑油变脏会导致油封内径泄漏。处理方法：油封的内径和轴的直径应有一毫米的过度配合，以确保密封严密。因为在这里 密封件是动态密封件，轴的表面粗糙度必须低于Ra0.4才能发挥密封作用。轴如果厚度不够，应及时处理以确保尺寸匹配；粗糙的轴表面应使用砂纸打磨或由上砂轮机确保轴表面的粗糙度在规定范围内，摇臂腔中的齿轮油应清洁， 防止灰尘进入油封的边缘。
4）橡胶老化引起的漏油。
如果温度过高、润滑不良或使用寿命长，橡胶很容易老化，老化后失去弹性，油封唇口轴紧，会引起漏油。处理方法：选择合适的润滑油。请勿使用汽油和煤油等有机溶剂清洁油封，防止油封腐蚀和损坏。定期修理和更换油封。
5）漏油组装不良造成的漏油。
油封尺寸选择不当会导致油封超过弹性极限或在组装期间漏油。当密封件穿过键槽、螺纹或轴头而没有倒角时，油封将被损坏和切割，并且最终将无法密封密封件。处理方法：根据标准选择合适的油封。在组装过程中，应使用合适的安装工具，例如导套等。
6）O形圈漏油。
由于O形圈组件的凹槽尺寸不合适而导致的漏油，凹槽深度太深，安装O形圈后无法获得有效的密封性；凹槽h太浅，O形圈在组装过程中容易造成切边损坏，因此不能有效密封；槽太窄，在O形圈受压时，没有有效的容纳空间，很容易造成损害;槽太宽，O形圈放置不正确，导致倾斜，导致漏油。处理方法：正确安装凹槽。
7）安装孔表面粗糙或有划痕或凹陷漏油、橡胶老化引起的漏油以及装配不良引起的漏油[4]。
总结
尽管采煤机摇臂的故障多种多样，但只要设计正确、精心制造并加以控制， 学习修理、组装以及合理使用，便可以将摇臂的故障率降低到最低水平。本文介绍了电牵引采煤机摇臂关键点维修，分析了其主要维护内容，为安全可靠的运行提供了保障。电动牵引采煤机摇臂每天在工作环境非常恶劣的煤矿中工作，因此维护工作非常重要。如果维护不当，则设备将频繁地发生故障，煤矿生产也相应地会受到严重影响。
参考文献：
[1] Seyed H H ,M oham m ad A ,R eza K ,et al.R eliability and aintainability analysis of electrical system of drum shearers[J].Journal of Coal Science and Engineering (China),2011,17(2):192-197.
[2]张业林,程刚,成钰龙,等.基于小波包和SOM神经网络的齿轮故障诊断仿真研究[J].制造业自动化,2012,34(7):82-84.
[3]廉自生,刘楷安.采煤机摇臂虚拟样机及其动力学分析[J].煤炭学报,2015,30(6):801-804.
[4]赵丽娟,马永志.基于多体动力学的采煤机截割部可靠性研究[J].煤炭学报,2009,34(9): 1271-1275.