掘进机在复杂地质环境中长时间作业,各类部件易因磨损、疲劳或操作不当引发故障。及时准确判断故障类型并采取有效维修措施,是减少停机时间、保障施工进度的关键。本文梳理了掘进机三大系统的典型故障及标准化维修流程。
一、机械系统常见故障及维修
(一)切割机构故障
切割臂异响和截齿异常磨损是高频问题。当切割臂出现 "咔咔" 声响时,多为轴承损坏或齿轮啮合不良,需立即停机检查:拆卸切割臂端盖,测量轴承游隙(正常应≤0.15mm),若超标则更换 7000 系列角接触球轴承;检查齿轮齿面磨损情况,齿厚磨损量超过原齿厚的 10% 时必须更换。
截齿过快磨损通常与选型不当或硬岩冲击有关。维修时先清理齿座内煤渣,检查齿座是否变形(径向跳动应≤0.3mm),变形严重需更换齿座;更换截齿时需选用匹配型号,硬岩地层推荐采用直径 30mm 的钨钴合金截齿,安装扭矩控制在 350-400N・m,确保防松垫圈完全贴合。
(二)行走系统故障
履带跑偏和驱动轮卡滞较为常见。处理履带跑偏时,先测量两侧履带张紧度(标准下垂量 30-50mm),调节张紧油缸行程使两侧一致;若调整后仍跑偏,检查履带板销孔磨损情况,磨损量超过 2mm 需更换履带板,同时检查驱动轮与履带啮合间隙(应保持 5-8mm)。
驱动轮卡滞多因链条润滑不足或异物卡入。维修时先清除夹缝中的煤岩碎屑,用高压油枪对销轴加注锂基润滑脂(每作业 10 小时加注一次);若驱动轮齿面出现崩裂,需整体更换,更换后需空载运行 5 分钟,观察是否有异常振动。
二、液压系统故障及维修
(一)压力异常故障
系统压力不足会导致执行元件动作缓慢。先检查液压泵出口压力(正常 16-20MPa),若低于标准值,拆卸泵体检查柱塞与缸体配合间隙(应≤0.02mm),超标则更换柱塞组件;同时检查溢流阀设定值,重新调节至规定压力并锁紧螺母。
压力骤升多为换向阀卡滞所致。拆卸换向阀阀芯,用柴油清洗阀芯和阀孔,去除油泥和杂质,检查阀芯磨损情况(允许磨损量≤0.01mm),必要时更换阀芯;装配时需保证阀芯与阀孔配合间隙在 0.015-0.03mm 之间,防止卡滞或泄漏。
(二)液压油污染与泄漏
油液污染会加剧元件磨损,定期检测油液清洁度(应达到 NAS 8 级)。发现污染时,需更换液压油(推荐使用 46 号抗磨液压油)并清洗油箱,同时更换吸油滤芯和回油滤芯(每 500 小时更换一次);安装滤芯时需检查密封圈完好性,确保无旁通现象。
管路泄漏多发生在接头处。维修时先确认泄漏点,若为接头松动,用扭矩扳手按规定力矩(25-30N・m)紧固;若为密封圈老化,更换丁腈橡胶密封圈,装配时在密封圈表面涂抹薄层液压油;对于软管破裂,需更换同规格高压软管,弯曲半径不小于软管直径的 8 倍。
三、电气系统故障及维修
(一)电机故障处理
电机过热是常见问题,先检查工作电流(不应超过额定电流的 1.1 倍),若过载需减轻负载;测量电机绕组绝缘电阻(常温下≥50MΩ),低于标准值说明绕组受潮或绝缘老化,需进行干燥处理或更换绕组;同时清理电机散热片上的煤尘,保证散热良好。
电机无法启动时,先检查控制回路电压(AC380V),若电压正常,检查接触器触点烧蚀情况,烧蚀严重需用细砂纸打磨或更换触点;若为热继电器动作,等待 3 分钟后复位,同时检查电机负载是否过大,排除过载原因。
(二)传感器与控制系统故障
瓦斯传感器误报需校准零点和量程,用标准气样(0.5% CH4)校准后,观察显示值与标准值偏差(应≤±0.05%),超差则更换传感器;温度传感器故障时,测量其输出信号(正常 4-20mA),信号异常需检查接线或更换传感器。
PLC 控制系统无响应时,先检查电源模块输出电压(DC24V),若电压缺失,更换电源模块;若电源正常,检查程序存储卡是否松动,重新插拔后通电测试;仍无响应时,需检查 CPU 模块运行指示灯状态,根据故障代码排查具体原因。
四、故障维修后的验证
每项维修完成后,需进行试运行验证:机械系统维修后,空载运行 30 分钟,测量轴承温升(不应超过 40℃);液压系统维修后,连续动作执行元件 10 次,观察压力波动值(应≤±0.5MPa);电气系统维修后,进行 3 次启停试验,确保各保护装置动作可靠。
建立故障维修台账,记录故障现象、维修措施和更换部件信息,通过统计分析找出高频故障点,制定针对性预防措施,可使掘进机平均无故障工作时间延长 30% 以上。日常维护中,需重点关注易损件磨损情况,按手册规定提前更换,将故障消灭在萌芽状态。
