08 齿轮箱故障诊断技术
摘 要：当前随着中国经济的发展，我国工业化进程中对能源的需求量逐步增多，煤作为一种重要的工业能源，是很多企业所需要的重要的资源。然而，由于采煤机摇臂齿轮箱极易出现故障，所以，在使用的基础上，通过对其进行必要的诊断分析，得出常见的故障原因。本文以采煤機摇臂齿轮箱为探究重点，分析对其故障诊断的方法和结果。
关键词：采煤机；摇臂齿轮箱；问题分析
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.062
就当前采煤企业机器使用状况的现状而言，采煤机摇臂齿轮箱具有不同于工业中其他齿轮箱的特殊的结构，虽然其结构较为复杂，但是使用价值高，被采煤企业所依赖使用。在日常的煤炭生产过程中，社会急需的煤炭资源量较大，而且也需要极高的效率以适应工业企业的煤炭需要。所以，对此机器进行日常维护成为采煤企业工作的重点。
1 采煤机摇臂齿轮箱结构分析
就当前经常使用的采煤机结构而言，其由电动机、截割部、辅助装置和牵引部四个部分组成，经常使用到的摇臂齿轮箱属于截割部。当前使用的采煤机摇臂齿轮箱的减速形式常用的有两类，其中一个是行星轮减速，另一个是直齿轮减速。在日常的故障诊断中，只有首先对摇臂齿轮箱的结构和性质作出判断，才能准确的查找出问题的原因。
2 采煤机摇臂齿轮箱故障分析
2.1 采煤机摇臂齿轮箱传统的故障诊断
2.1.1 定期检查法
这种定期检查法需要煤矿企业专门成立检查小组，由检查小组的人员对机器进行定时定量的检修，通过开展年检或者是月检，及时发现可能出现的问题，并通过一定的手段加以改正。这种方法在检修过程中需要将正在使用或者是运作的设备关闭，不仅会导致煤矿生产中断，而且还会影响企业的生产效率。当员工通过拆卸设备对机器进行检修时，会使得外界的杂质进入设备精密部分的内部，从而造成严重的企业设备污染问题，影响设备后期的正常运行。
2.1.2 经验判断法
这种方法依靠员工对机器的精密掌握程度，通过对采煤机摇臂齿轮箱问、摸、测、查等步骤，从而发现机器出现的异常问题。就具体操作过程而言，首先由机器操作人员发现机器出现故障时查看设备的日常使用记录，同时通过多方观察、对比发现可能出现的问题，最终综合多方判断，对设备进行处理。然而，这种使用方法对设备的处理情况较差，不能对出现的问题做出精准的判断，而且极易出现人工误判，最终导致设备不能及时修理，影响后期的使用。
2.1.3 铁谱分析法
就这种方法而言，需要对采煤机摇臂齿轮箱中的润滑油做定期的提取，从而在铁谱分析技术法下对比正常的数据，对可能出现的状态做出判断。例如，通过对润滑油中的磨损杂质分析，从而做出采煤机摇臂齿轮箱工作状况的判断。当前这种方法下，对问题的分析精度较高，而且判断较为准确，同时可以做到对出现的故障的提前防预，但是，从另一方面来看，这种方法适用的范围较小，在一定程度上不能很好的起到诊断的作用。
2.2 新型故障诊断技术
就当前使用中的三种传统技术而言，其在使用中都有不容忽视的缺点，而且都无法真正的做到正确的评估、完全的防预可能出现的问题或者是故障。在使用的基础上，结合当前现代技术的特点，通过振动传感技术，实时监测采煤机摇臂齿轮箱，从而采用新的方法解决可能出现的问题。这种技术的应用主要是利用振动传感技术，在发生故障的齿轮或者是轴承中的关键地方做出感应装置的布局，判断此机器的工作是否正常。这种有效的、实时的监测技术，不仅精度较高，而且灵敏度好，可以及时的发现可能出现的任何问题，最终做出有效的问题规避。
3 采煤机摇臂齿轮箱常见故障的防治与分析
3.1 常见故障的类型
3.1.1 内部的零件损毁
内部的零件磨损是经常容易出现的状况，例如轴承、行星架、齿轮等。采煤机很容易表现出滚筒停止转动的现象，并伴随摇臂中出现响声，此时应当考虑是其内部的行星头可能出现毁损，此时，一级行星中的减速装置内部可能出现齿轮表面碾压，而二级行星中的减速装置可能出现严重的毁损。在初步分析的基础之上，对行星头做进一步的诊断，可以发现在二级行星中，减速轴承已经出现了不同程度的破坏，在此情况下引发太阳轮、二级行星轮出现损伤，最终将此破损再传递到一级行星减速装置中，并引发太阳轮和一级行星轮不同程度的损伤程度，连续的反应中最终导致采煤机摇臂齿轮箱造成停转。
3.1.2 密封失灵，产生漏油现象
就当前机器的使用而言，内部结构经常需要在润滑油的作用下进行润滑，当润滑程度不达标时，极易引发采煤机摇臂齿轮箱的工作故障。所以，就摇臂齿轮箱而言，需要采用不同的封闭方法，当机器连续长时间工作时，虽然橡胶圈会在一定程度上老化，导致部分油液的泄露，而且通气塞也起到重要的作用，密闭环境下，极易导致机器内部的气压过大，也会因此产生漏油现象。
3.2 故障的解决措施
3.2.1 规范采煤机的操作流程
在日常的煤矿生产过程中，当机器操作不当的情况下，会出现割裂煤层的顶底板等情况，摇臂齿轮箱受到了方向相反的作用力，长期使用中造成严重的内部零件的磨损问题，例如齿轮、轴承等的损害等。在日常的工作中，操作人员应当明确机器的使用流程，对操作人员进行岗位培训，当掌握一定的技能、并能做到规范操作时持证上岗，最终减少各种可能出现的人为失误。
3.2.2 细化定期检查
在当前工作中，技术人员应当熟练掌握采煤机摇臂齿轮箱的内部构造，对机器进行定时定量的检查，开展具有针对性的安全排除方法，通过油液分析或者是铁谱分析等排除可能出现的安全隐患。同时，工作中还应当尽量避免外界中存在的有害物质进入机器内部，从而保证工作质量。
3.2.3 建立在线监测系统
煤矿作业中，经常出现大量粉尘问题，技术人员应当对采煤机摇臂齿轮箱的工作状况实时监控，在感应装置的使用下，利用现代化的监测方式，实现远程中的顺槽监控，当发现采煤机摇臂齿轮箱的电流值、油温或者是液压等数值出现异常时，及时根据运行状况做出判断，停机并排查，从而消除隐患。
4 总结
摇臂齿轮箱作为采煤机中的关键构成部分，其连续的、无故障的使用将能提高企业的工作效率，加大生产力度。在日常使用中，通过做出正确的判断，建立相应的故障诊断体系，最终保证采煤机摇臂齿轮箱的正常运转。
参考文献：
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作者简介：师磊（1988-），男，陕西西安人，本科，初级工程师，主研究方向：机械设计制造。endprint
