采煤機大修工藝和大修質量要求分析

采煤機大修工藝和大修質量要求分析

Summary：為提高采煤機大修質量，延長采煤機使用壽命，解決綜采工作面采煤機安全使用問題，避免綜采工作面配套的采煤機結構件、搖臂、破碎機、電液控制系統(tǒng)和其它輔助裝置損壞而影響采煤機割煤功能的問題，對采煤機大修工藝、大修質量進行了分析，說明了工藝流程、提出了修復質量指標。Keys：采煤機、大修周期、行走里程、牽引箱、搖臂、破碎機、電機等0引言采煤機是綜采成套裝備的主要設備之一。采煤機是從截煤機發(fā)展演變而來，是一個集機械、電氣和液壓為一體的大型復雜系統(tǒng)，工作環(huán)境惡劣，如果出現(xiàn)故障將會導致整個采煤工作的中斷，造成巨大的經(jīng)濟損失。采煤機是實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)機械化和現(xiàn)代化的重要設備之一。機械化采煤可以減輕體力勞動、提高安全性，達到高產(chǎn)量、高效率、低消耗的目的。在長壁采煤工作面，采煤機把煤從煤體上破落下來并裝入工作面輸送機，采煤機按調定的牽引速度行走，使破煤和裝煤工序能夠連續(xù)不斷地進行。采煤機主要部件搖臂、破碎機、牽引塊及電氣、液壓控制系統(tǒng)損壞是采煤功能喪失的主要原因，會直接影響安全生產(chǎn)，甚至造成無法估計的損失。因此，分析研究采煤機大修工藝和研究提高采煤機大修質量有著重要的意義。1采煤機大修、大修周期、行走里程1.1采煤機大修是指采煤機經(jīng)過長期的井下服役，其各項性能指標已不能滿足綜采工作面的安全生產(chǎn)需求，從而返廠進行的全面拆解、檢測、維修和調試，大修后的各項性能指標不低于原出廠指標的95%。1.2采煤機大修周期通常采煤機相鄰兩次大修間隔的周期稱為采煤機大修周期。采煤機大修周期按照行走里程測算，一般標準為1200公里以上大修一次。1.3采煤機行走里程采煤機在綜采工作面行走的公里數(shù)。行走里程的計算公式為：綜采工作面推進長度（米）/采煤機滾筒截深（米）*綜采工作面切眼長度（米）/1000。2采煤機大修工藝和大修質量要求2.1采煤機大修工藝流程回撤調研→入廠驗收→整機解體→清洗、噴砂→部件拆解→零部件檢測→零部件修復→部件組裝→涂裝處理→整機組裝→整機調試→驗收出廠2.2采煤機大修工藝和大修質量要求回撤調研：采煤機回撤前入井調研，調研采煤機存在問題、日常故障信息及更換件明細。質量要求：數(shù)據(jù)真實、全面，形成調研報告。入廠驗收：采煤機入廠拆卸中部槽、支撐平穩(wěn)，通電、通液測試機械、電氣、液壓系統(tǒng)系統(tǒng)的性能指標，檢查外觀損壞情況，詳細填寫驗收記錄。質量要求：驗收記錄信息齊全、規(guī)范統(tǒng)一。整機解體：依次拆卸左右牽引塊、左右截割油缸、左右機腿、頂護板、左右牽引電機、泵電機及電纜托移架等輔助裝置，拆除液壓系統(tǒng)及外部電氣接線裝置，分解左右牽引箱、電控箱三大件。質量要求：按照拆解工藝拆解，不允許破壞性拆解，對拆卸的各個部件編號管理，焊接統(tǒng)一編號，對拆卸的外部電氣件、液壓件等配件裝箱分類存放。清洗、噴砂：清洗所有拆卸后的部件，對拆卸下的左右牽引箱、左右牽引塊、左右牽引電機、泵電機、左右截割搖臂、破碎機、左右截割滾筒、頂護板等結構件使用大型噴砂機噴砂處理。質量要求：噴砂時保護部件原有標識牌及電機、電控箱等電氣件的防爆面、接線嘴，并封堵各部件管接口、螺紋孔，防止砂粒進入各部件內部。對噴槍無法噴射的部位要采取手工或動力工具除銹，噴砂后結構件金屬表面達到Sa2.5。部件拆解：對左右牽引箱、左右牽引塊、左右截割搖臂、破碎機、左右牽引電機、泵電機、左右截割電機、破碎機電機等部件進一步的解體。質量要求：按照拆解工藝拆解，不允許破壞性拆解，各部件拆解到最小單元，對拆解的零件裝箱分類存放。零部件檢測：對所有零部件進行檢測。質量要求：數(shù)據(jù)真實、準確，形成相對應的檢測報告。結構件的檢測：采用專業(yè)檢測儀器，對結構件各配合尺寸、形位尺寸進行檢測，要求配合尺寸、形位尺寸公差符合設計要求；對各配合面的表面粗糙度進行檢測，符合配合要求；采用表面著色探傷和超聲波探傷儀相配合的模式，對左右牽引箱、左右牽引塊、破碎機、左右機腿等主要結構件焊縫探傷檢測。齒輪類零件的檢測：采用專業(yè)檢測儀器，對齒輪類零件的配合面尺寸、表面粗糙度進行檢測，要求尺寸公差、表面粗糙度符合設計要求，檢測齒輪齒面磨損、點蝕、膠合、塑性變形、斷齒等情況。關鍵電器類零件的檢測：變壓器檢測：繞組無高溫變色，絕緣無損壞；高低壓側接頭無過熱，電纜頭無漏電、爬電現(xiàn)象；變壓器繞組對地絕緣≥200MΩ，直阻偏差值≤2％；硅鋼片無開裂脫焊、熔融現(xiàn)象；室溫在25℃時溫度RTD阻值在105~115Ω之間；牽引變壓器耐壓測試合格；符合防爆要求。變頻器檢測：外觀完好，無高溫變色，殼體無變形、開裂，各連接端口無變形，內部電器件無損壞、缺失，標識牌齊全；通電測試，各模塊功能正常；U、V、W對地電阻不小于5兆歐；溫度在室溫±5%內；連接測試電腦，電流輸入值在0-5A范圍，電腦顯示值為2.5倍，電壓輸入值在0-30V范圍，電腦顯示值為4倍；符合防爆要求。遙控器檢測：使用遙控器接收器反復（大于10次）按下遙控器上的各個獨立按鈕和組合按鈕，測試是否正常接收到各功能按鈕的信號；使用充電電池檢測儀，對遙控器電源模塊做充放電試驗，不少于3次，電池容量達到使用要求，連續(xù)使用時間不低于16小時；符合防爆要求。其它電器零件檢測：外觀完好附件齊全，無高溫變色；通電測試，其功能齊全、運行可靠，符合防爆要求。電機的檢測：定子檢測：定子繞組無過熱、變色、掃膛現(xiàn)象；定子鐵芯無缺陷，掃膛深度≤2mm，掃膛長度小于全長的1/3，防爆面螺紋孔通規(guī)全部通過，止規(guī)≤3扣；防爆面粗糙度≤6.3。轉子檢測：轉子籠條無開裂、脫焊、熔融現(xiàn)象；轉子花鍵齒頂寬度磨損量≤原寬度1/2；檢測軸承、密封、耐磨套等配合尺寸，符合公差要求。端蓋檢測：檢測軸承、密封、耐磨套等配合尺寸，符合公差要求。隔爆面檢測：隔爆面粗糙度應符合GB3836要求；隔爆面不應有磕碰、劃傷、銹蝕等缺陷，每12mm寬度內銹蝕點小于3個且深度不大于0.5mm，平面度≤0.15，粗糙度≤6.3；防爆間隙≤0.07mm。截割滾筒的檢測：齒座齒套檢測：表面無磨損，齒座、齒套配合間隙0.3-0.5mm，齒座焊接可靠，無開焊現(xiàn)象。螺旋葉片檢測：表面無磨損，焊接可靠，無開焊現(xiàn)象。其它項目檢測：水道、出水口通暢，噴嘴無堵塞；螺紋孔無斷絲、變形、脫扣；與搖臂配合尺寸合格，無變形現(xiàn)象。油缸的檢測：缸筒檢測：外表面無損傷變形，液管完好無損，閥塊安裝部位平整、完好，油套安裝孔完好；內表面無銹蝕、缺陷，軸向拉傷劃痕深度不大于0.02mm，長度小于10mm，徑向拉傷劃痕深度不大于0.03mm，長度小于圓周的1/5，同圓周的劃痕不多于一條；缸筒內徑尺寸符合H7公差等級；缸筒壁厚磨損量不超過原尺寸20%；缸筒鉸接孔內徑尺寸符合H7公差等級；鉸接耳座無損傷變形，探傷無裂紋；內螺紋合格，無局部損傷。活塞桿檢測：表面無粒子、燒焦、裂紋、起泡、脫落缺陷及坑狀損傷，局部無鍍層脫落或暴露中間層，麻點或針孔直徑應小于0.2mm，數(shù)量不多于15點/平方分米；外徑尺寸符合f8公差等級，鉸接孔內徑尺寸符合H7公差等級；耳座無損傷變形，探傷無裂紋；外螺紋完好，無局部損傷；活塞無變形損傷，無銹蝕，密封槽無變形、損傷。導向套檢測：無變形損傷，無銹蝕；外螺紋完好，無局部損傷。零部件修復：對檢測超差的零部件進行修復，其中齒輪類檢測不合格的建議報廢處置。質量要求：修復后的零部件滿足使用要求，其結構件配合尺寸、形位尺寸滿足設計公差要求，電氣件功能齊全、運行可靠，符合防爆要求。結構件修復：依據(jù)檢測報告，修復、校正損壞、變形的結構件，結構件焊縫開裂的，氣刨刨開裂焊縫后重新補焊；結構件配合尺寸、形位尺寸超差的，采用高強度焊絲補焊并修復至原設計尺寸。要求焊絲的材料、直徑及焊接保護氣體等必須與結構件母材匹配，焊接前必須對結構件整體預熱，焊接過程采用保溫措施。其中左右牽引箱、左右牽引塊、破碎機、左右搖臂修復完成進行三坐標檢測。關鍵電器件的修復：變頻器修復：對變頻器進行整體拆解，采用高純度酒精或電子清洗劑清洗各零部件，檢查殼體、連接端口、電路板元件、冷卻風扇、光纖適配器、模擬量擴展口、接線端子、電抗器、直流母線電容、壓敏電阻、IGBT、電流互感器板、鍵盤、溫度電阻等是否變形、開裂、缺失情況，更換、補全相關配件。檢查、測量整流主板、逆變主板、電源驅動板、觸發(fā)板、電流互感器板、母線吸收電容、連接線及插頭、母線與外殼絕緣、主斷路器通斷、整流橋、IGBT、鍵盤等是否損壞，更換損壞電器元件。查詢故障代碼、檢查參數(shù)設置，通電測試數(shù)字輸口、繼電器輸出、模擬量輸入口、模擬量輸出等相關參數(shù)，恢復至維修前的參數(shù)設定值。更換損壞元器件、測量絕緣合格。模擬井下環(huán)境，進行震動、加載測試，額定電流下測試時間不低于4小時，每隔15分鐘記錄測試參數(shù)1次，測量輸出電流、母線電壓、整流單元溫度、逆變單元溫度、主板溫度、電機溫度等相關數(shù)據(jù)，溫度不得高于70℃。所有變頻器要求進行過載控制跳閘功能試驗，符合原出廠標準。遙控器修復：對遙控器進行整體拆解，采用高純度酒精或電子清洗劑清洗各零部件，檢查殼體、天線、連接端口、按鍵板、主板、射頻模塊、電源模塊等，更換、補全損壞相關配件。用萬用表測量電路板有無短路、常規(guī)元器件有無損壞，檢測電路板與電池組之間的連線、電路板與外部連接插頭、電路板與天線連接線是否損壞，更換損壞電器元件。通電測試電路板工作電源及各基準點電壓、各芯片的輸入輸出參數(shù)、發(fā)射接收板的信號強度、單片機工作電壓、脈沖波形、晶振起振、指示燈閃爍等相關參數(shù)。使用遙控器接收器反復（大于10次）按下遙控器上的各個獨立按鈕和組合按鈕，測試是否正常接收到各功能按鈕的信號。使用充電電池檢測儀，對電源模塊做充放電試驗，不少于3次，電池容量達到使用要求，連續(xù)使用時間不低于16小時。模擬井下環(huán)境和人員操作進行震動測試，遙控器與接收裝置距離大于30米，逐一反復按下遙控器上的各個獨立按鈕和組合按鈕，要求測試信號正常接收、信號強、穩(wěn)定性強。其它電器件修復：對電器件整體進行拆解，采用高純度酒精或電子清洗劑清洗各零部件。檢測內部電子元件，修復或更換。修復或更換損壞的外部機構，主要包括（殼體、接口、按鍵、指示燈、連接螺栓等）。對修復后的電器件進行通電測試，其功能齊全、運行可靠、外部附件齊全完好，符合防爆要求。電機的修復：依據(jù)檢測報告，修復電機轉子、端蓋配合尺寸；修復超差螺紋孔、防爆面；更換損壞的繞組、鐵芯；轉子軸花鍵磨損超限的更換轉子軸；轉子做動平衡實驗，轉子允許不平衡量m=9549MG/r×n（注：M—轉子質量，單位kg，G—精度等級選用，r—校正半徑，單位mm，n—工件的工作轉速，單位rpm，m—不平衡合格量，單位g）；定子繞組做匝間耐壓測試，測試電壓為（4U額+5000）*0.65V；定子繞組做工頻耐壓測試，測試電壓為2U額+5000V；定子繞組做直阻測試，要求為（RMax-RMin）/R平均≤2%。截割滾筒的修復：更換所有齒座、齒套、耐磨板、端盤齒座、端盤齒套、噴嘴座，且按原始位置組對、焊接到位；補焊所有裂紋、裂縫，全部進行氣刨清根，清理氧化皮見光后，進行多層多道補焊，焊后進行外形修磨；對噴嘴進行打壓測試，若不能正常噴水，更換新件；螺紋孔、通孔修復至無斷絲、變形、脫扣；修復完畢后，對水道進行打壓測試，要求打壓壓力≥5MPa，保壓0.5小時，水道無漏液，單獨拆除每個噴嘴均有壓力水噴出。焊接表面與原表面誤差不超過5mm。油缸的修復：缸筒內表面損壞的采用內表面熔覆銅合金工藝修理，修復后熔覆層與基體必須是冶金結合，不允許有孔隙、裂紋等缺陷，不許出現(xiàn)裂紋、脫落、鼓包的情況，不允許熱變形，熔覆層厚度為0.8-1.0mm，表面粗糙度Ra≤0.4，內徑公差等級為H7，內孔、缸口、外圓的同軸度誤差不大于0.1mm；活塞桿外表面損壞的采用激光熔覆工藝修理，修復后熔覆層與基體必須是冶金結合，熔覆層結晶應細致、均勻，熔覆層厚度為0.4-0.6mm，表面粗糙度≤Ra0.4，外徑公差等級為f8。部件組裝：依據(jù)裝配圖紙及組裝工藝要求，依據(jù)對左右搖臂、左右牽引箱、左右牽引塊、破碎機、電控箱、左右牽引電機、左右截割電機、泵電機、破碎機電機進行組裝，并對左右搖臂、破碎機、左右牽引電機、左右截割電機、泵電機、破碎機電機通電、通液測試，分別為左右搖臂、左右截割電機進行4小時的空載測試、4小時40分的加載測試，其中25%的載荷測試1小時30分，50%的載荷測試2小時，75%的載荷測試40分鐘，85%的載荷測試30分鐘。破碎機、破碎機電機進行2小時的空載測試。左右牽引電機、泵電機進行1小時的空載測試。質量要求：搖臂、破碎機各級減速箱無漏油、滲油現(xiàn)象，搖臂、破碎機各級減速箱、電機運行平穩(wěn)、聲音正常，各測試點溫度在規(guī)定范圍內。涂裝處理：各部件銘牌和警示牌應齊備，進行噴漆除銹處理，第一次噴底漆完畢后需覆蓋殼體的90%，自然風干30-45分鐘后進行二次噴漆，覆蓋殼體的100%，待自然風干1小時后進行第三次噴漆，覆蓋殼體的100%。質量要求：漆面需均勻，不允許有起鼓泡、大熔滴，裂紋、掉片及其他影響漆層質量的缺陷，色澤光亮。整機組裝、調試：依據(jù)裝配圖紙及組裝工藝要求，將左右牽引箱、電控箱三大件依次對接安裝，安裝液壓系統(tǒng)、電機、左右搖臂、破碎機、頂護板、左右截割油缸、左右機腿、中部槽、左右滾筒及電纜托移架等相關附件。通電、通液整機跑合24小時。質量要求：整機液壓系統(tǒng)膠管布置合理、整齊和牢固；各級減速箱無漏油、滲油現(xiàn)象，搖臂、破碎機各級減速箱、電機運行平穩(wěn)、聲音正常，各測試點溫度在規(guī)定范圍內；截割油缸、破碎機油缸運行平穩(wěn)，升降正常，無卡阻、顫動及滲漏現(xiàn)象。驗收出廠：維修單位、項目管理單位、使用單位三方共同參與驗收，采煤機進行外觀檢查、各動作功能測試。質