久研轴承科技(安徽)有限公司

浅谈采煤机截割部的润滑

2015-12-07

马树焕
(太原理工大学阳泉学院,山西阳泉 045000)
  摘 要:根据采煤机截割部齿轮、轴承的传动特点及具体参数,选择油浴润滑作为采煤机截割部的润滑方式;根据采煤机截割部传递重负荷、多冲击和周围环境多污染的工作特点,认为在采煤机截割部宜选用极压齿轮油作为润滑剂;除此之外,还应监控润滑油的油质和油量,选择适当时机更换润滑油,从而保证采煤机截割部有效润滑。
  关键词:截割部;润滑方式;润滑剂;采煤机
  采煤机截割部传动的好坏以及传动效率的高低直接影响采煤机采煤工作的效率。通过对MG系列电牵引采煤机在阳煤集团各矿井中使用情况的调查发现,采煤机有2/3的故障是由于润滑方面的问题引起的。因此,必须保证运动零部件间有良好的润滑,才能减少设备的磨损,降低动力的损耗,延长设备的使用寿命,提高企业的生产效益。在对采煤机截割部润滑方式理论研究的基础上,通过对实际生产中采煤机不同润滑方式效果的调查与分析得出:要保证采煤机截割部的有效润滑,不仅要选择合理的润滑方式,还要选择合适的润滑油,并把握适当的润滑时机。
  1 润滑方式
  在电牵引采煤机中,截割部需要润滑的部分就是传动的齿轮和支撑的轴承。
  (1)齿轮润滑。传动齿轮的常用润滑方式有2种:油浴润滑和喷油润滑。喷油润滑适用于圆周速度较高的场合,而且需要相应的润滑油泵和液压管路系统,结构较复杂。采煤机截割部的传动齿轮圆周速度相对较低,适合采用油浴润滑,即在封闭的箱体中注入润滑油,油的深度以水平放置浸入大齿轮直径的1/3~1/4为宜。为了增大采煤机的截割高度,摇臂中多使用惰轮来加大摇臂举升的高度,因此决定了截割部润滑的特殊性。截割部工作时,摇臂带动滚筒不仅承载重、冲击大,而且割顶煤或割底部煤时,工作位置在变化。割顶煤时摇臂举起,润滑油流入摇臂下部,上部行星齿轮减速部分、摇臂惰轮部分得不到有效润滑;割底煤时,润滑油流入行星减速部分,摇臂中的传动齿轮得不到润滑。
  为了保证传动齿轮的有效润滑,一般采用2种措施:①在截割部箱体的结构设计上,采用两腔分离结构,即摇臂箱和行星减速部分通过一定的结构彼此隔开,成为2个箱体,分别注入润滑油进行各自传动齿轮的润滑;②在实际使用中,要求操作工人在摇臂工作一段时间后,应停止牵引,将摇臂下降或放平,使摇臂内的全部齿轮得到润滑后再工作。尽管采用两箱分离的结构设计,在摇臂工作过程中,由于工作位置的变化,会使处于高处的齿轮依然得不到良好的润滑。所以,需要第2项措施的配合,才能保证齿轮传动部件的有效润滑,延长传动部件的使用寿命,提高割煤的效率。
  (2)轴承润滑。截割部的轴承均采用滚动轴承,其润滑方式和润滑剂要根据表征滚动轴承转速大小的速度因素dn值来确定。在截割部的各轴上采用的轴承有2类、6类和N类轴承,根据相关手册对滚动轴承各种润滑方式下允许的dn值可知,这几类轴承中,2类轴承即调心滚子轴承的dn值相对较小。以MG400/920-WD型采煤机中的转速相对较低的第三轴上的调心滚子轴承为例,dn=85684.5mm●r/min,大于脂润滑的dn允许值,小于油浴润滑的dn允许值。经验证,其他两类轴承的dn值都在此范围内。所以可以确定,在大功率电牵引采煤机截割部的轴承润滑方式上,基本上采用的是油浴润滑。这种方式不仅可以提供可靠的润滑,还可以起到冷却散热和清洗的作用。而且可以和齿轮的润滑方式统一,省去复杂的密封结构和零件。
  2 润滑剂选择
  截割部齿轮为低速重载齿轮,接触应力通常很高,轮齿接触表面材质的局部弹性变形不容忽视。在齿轮共轭啮合过程中,除切点部位以外,均为滚、滑运行。这一特征完全符合弹性流体动力润滑(EHL)理论。应该根据各类润滑工况对齿面强度的影响进行具体的分析,建立油膜,合理选用润滑油种类,减小齿面的内应力幅值,改善润滑质量。对于传递重负荷、多冲击和周围环境多污染的截割部齿轮,宜选用极压齿轮油。目前,我国大功率采煤机都采用N220、N320号硫磷型极压工业齿轮油,这种油是在深度精制润滑油的基础上,加入硫磷型极压抗磨剂、防锈剂、抗泡剂制成的。它具有极好的抗磨性、极压性和良好的分水性,不易乳化,抗氧化稳定性好,能在800℃以上的高温齿轮箱中较好地工作。所以特别适用于条件恶劣、极易进水、油温很高的采煤机截割部齿轮箱用油。
  滚动轴承和齿轮同处于一个箱体中,这种极压润滑油同样能够满足轴承的润滑。
  3 润滑时机
  在截割部箱体中加入适量正确的润滑油后,要保证齿轮、轴承等传动部件有效地润滑,还必须对润滑油的状态进行实时监控。即监控润滑油的油质和油量,把握适当的润滑时机,避免因油质和油量的变化给传动零部件带来的损伤,避免过早更换润滑油造成的浪费。
  监控方式:①每天检查1次油品的外观和油量的多少。从油品的颜色、气味、透明度等把握油品的质量,一旦发现油品呈现乳白色或黑褐色或有臭味等异常,要及时更换。油量的多少可从油标处看油位的高低,将其控制在规定的范围内。②定期对油品的黏度、闪点、水分、酸(碱)值等反映油品质量变化的指标进行检测,把握油品质量。
  4 结语
  采煤机截割部的润滑对整个采煤机的正常工作至关重要,选择的润滑方式应在保证其使用性能的前提下,做到投入Z少,经济效益Z好,即达到Z大的经济收益。油浴润滑虽不是其Z佳的润滑方式,但确实是其Z经济的润滑方式,这正是大功率电牵引采煤机越来越多采用这种润滑方式的重要原因。
  参考文献:
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来源:《中州煤炭》2009年第12期