采煤机结构组成及故障分析

采煤机 结构组成及 故障分析

李伟

淮沪煤电有限公司丁集煤矿 安徽淮南 232141

摘要：采煤机电设备在运行过程中，一旦出现故障问题就会导致整体工作效率下降，因此，为了提升采煤机电设备的运行水平，促进企业的长远发展，本文结合实际，在分析采煤机电设备主要内容的同时，分析了采煤机电设备运行过程常见的故障问题，并且给出相关的故障处理措施，希望研究后，可以给该领域的研究者提供一些参考。

关键词：采煤机电机；运行故障；对策

引言

我国煤矿资源的开采量正在与日俱增，各类与采煤相关机械的应用范围也随之越来越广阔。因为煤矿的需求和开采数量都在上升，用于采煤的机械设备经常会超负荷的工作，再加上矿井下方的工作环境十分恶劣，采煤机等重要的机电设备都会在巨幅震动或雨水侵蚀等因素的影响下，出现接线柱松动脱落、电机的绝缘性变差甚至烧毁或者设备轴承出现问题等意外状况，这些故障很有可能会导致设备整体无法正常运行，不仅降低了单位的开采效率，更是会对井中作业的工人和设备造成安全方面的威胁。因此，对采煤机等机电设备在使用过程中常见的故障进行研究分析是势在必行的任务。只有针对采煤机的电机运行进行深入地故障分析，并采用科学的解决措施来减少电机故障出现的概率，才是提升采煤效率，确保开采作业安全的重点，相关企业必须要强化设备电机的日常维护和检查工作。本文从当下煤矿行业采煤设备电机运行的实际状况出发，分析其出现故障的主要原因并探索科学合理的解决方案。

1　采煤机的电机简析

与其他种类的机电设备相同，采煤机中最重要的构件就是电机，同时也是驱使机械进行开采作业的主要构件之一，是采煤机正常工作的动力源头。通常来说，采煤机的电机由定子铁心和绕组、转子、机座和其他电子元器件在外壳内组装而成。在电机正常工作时，其内部的定子绕组会产生作用到转子的旋转磁场力，并使得转子出现旋转力矩，然后由连接到转子外壳的旋转轴来带动采煤机之外的其他联动部件开始正常运行，利用电能向机械能转化的原理进行工作。从目前电机市场的状况来看，采煤机所选用的电机大部分为永磁的同步电机，这种电机具备结构简单、工作效率更高、启动时的扭矩更大以及可靠性能更佳等其他类型无法比拟的优势；此外，这种电机在市场上出现频率很高，其市场成熟度也比其他类型更好。

2　采煤机常见的电机故障

2.1　影响电机故障出现概率的因素分析

笔者从采煤机的运用实践出发，针对丁集矿生产中已经出现的程度不等、类型不一故障，将其运行状况、损坏类型以及出现故障的概率等方面的情况进行了数据统计：绝缘性降低（15例）、接线柱松动（1例）、电机烧坏（1例）与轴承故障（1例）。从呈现的统计数据结果来看，采煤机的电机在运行时出现的故障以绝缘性降低、接线柱松动和轴承问题为主，电机烧损的出现概率则相比其他类型更低。由此分析，针对这些采煤机电机最可能出现的故障，进行严谨的原因分析和措施处理，将成为煤矿企业减少采煤机故障，提升开采工作效率的关键所在。

2.2　电机出现故障的原因分析

2.2.1　电机绝缘性降低

为减少矿井内部煤尘对开采作业的不利影响而进行的喷雾降尘会在井下营造出较为湿润的环境，采煤机的电机就会长时间处于水分过多的工作状态，一些水雾极有可能从电机各部件之间的连接缝隙侵蚀到内部的芯轴等核心部位，最终造成电机绝缘性能降低。除过环境因素之外，电机的控制盒在初步设计时对于该部位的防水性能考虑地不够周到，采煤机在喷洒、淋水以及日常清洗的过程中，高压水枪所产生的水雾就会从一些按钮或连接孔等空隙流入机械的内部；长时间运行的电机必须要在合适的时间点进行暂停工作以降低其内部的工作温度，暂停过程中其内部由于高温所产生的蒸汽会再次液化为水滴，这些直接出现于电机内部的水滴也会破坏其部件的绝缘性。以上三点均为造成采煤机电机绝缘性降低的主要原因，也是影响井下机械使用安全的主要因素。

2.2.2　电机接线柱松动

因为多数采煤机的电机在绕组出线头和接线处都是采用了锡焊方式进行连接，这种焊接具有牢固性低、容易被环境影响等固有问题。再加上电机工作时经常出现高幅振动，本就焊接不牢的接线处就必然会出现或轻或重的松动。接线柱的松动状况还会为水分侵蚀电机提供机会，一些液体会从松动的接线柱侵入电机，不仅会降低其绝缘性，还很有可能导致电机出现工作故障，甚至会使开采作业陷入停滞。

3　电机主要故障的处理措施分析

3.1　绝缘性降低处理措施

对于电机提升绝缘性能的问题，首先可以在电机的所有连接处安设密封圈，在安装时还应向下部进行折边加工以提高部件的防水性。其次，电机内部安装底面的接水槽可以在不干扰部件整体防护的前提下，将槽中积累的水分定时的排出机外。然后，电机控制盒的线路部位进行适当的密封处理并在清洗电机时禁止使用高压水喷洒，也是提升电机控制盒防护等级的必要措施。最后，在电机较长时间不再正常运行时，也至少要确保该设备每天最少运行三十分钟，以防止机内水雾液化侵入部件内部，可以达到分散水汽在电机内部的分布状况，减轻电机潮湿状况的目的。

3.2　电机接线柱松动的处理措施

接线柱松动的主要原因之一为锡焊方式的固有问题。因此，可以先使用烙铁对进行锡焊的部位加热清除，然后再次将接线柱和绕组出线头的位置进行调整，最后使用小型吸式锡焊机搭配松香焊剂在原来的位置重新焊接，并在周围合适的距离点做好二次固定，这样可以减轻电机发动时高频震动对电机接线柱的影响。如果接线柱直接发生脱落，就要折断出现问题的接线口并重新打磨，再次连接并确保无误后进行焊接。

从电机的安装和设计方面分析，在电机支座上配置减震块也可以减轻发动时振动对接线柱的影响，降低松动或脱落的概率；从焊接环节分析，务必要保证每处接头的焊接质量，出现焊接瑕疵的地方都必须再次返工进行修复。

4　故障处理措施的实际应用成果

上文所述的采煤机电机主要故障处理方式已经在煤矿井下进行了实践检验，对应故障在这些处理方式的影响下得到了有效解决。在煤矿实际运行工作期间，所有采煤机的电机都处于良好的发动状态。经过专门的检查发现，接线柱松动和绝缘性降低等主要故障发生率几乎为零，且运行时各项有关数据也都在国家规定的标准范围之内，电机故障得到了有效的避免，煤矿的开采效率相比以往有所提升。由此分析，接线柱和绝缘性问题可以通过一定的科学措施得到解决，这也将成为延长采煤机服役寿命、提升开采工作效率以及确保井下工作安全的指导性方向。

结语

本文从目前煤矿所用的采煤机电机实际状况出发，分析了电机最可能出现的主要故障类型，并针对电机绝缘性降低和接线柱松动等主要问题提出了相对科学且行之有效的处理措施。综上所述，对电机故障原因进行深入研究，并科学的进行补救修复，是可以有效处理故障、提升开采效率和矿井作业安全系数的。煤矿行业的各单位都应该充分重视采煤机的维修和保养工作。

参考文献：

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