采煤機(jī)截割部一軸結(jié)構(gòu)研究

周海峰++李玉標(biāo)++楊瑞鋒

摘要： 采煤機(jī)在井下割煤時(shí)，截割部一軸經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)漏油情況，影響礦方生產(chǎn)進(jìn)度，經(jīng)過(guò)對(duì)一軸漏油故障進(jìn)行分析，找出漏油原因，針對(duì)一軸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，實(shí)施三種整改方案，并選擇最優(yōu)方案。

關(guān)鍵詞： 一軸；耐磨；漏油

中圖分類號(hào)：TD421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）04-0027-02

0 引言

采煤機(jī)截割部一軸組件主要由1齒輪軸、2軸承、3油封座、4油封、5耐磨套、6O型圈組成，見(jiàn)圖1，工作原理為齒輪軸帶動(dòng)軸承內(nèi)圈、耐磨套與油封相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，由齒輪油進(jìn)行潤(rùn)滑，其合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可提升采煤機(jī)截割部傳動(dòng)件的可靠性。

1 漏油分析原因

1.1 部品不良 在井下拆卸過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題，采煤機(jī)搖臂一軸耐磨襯套工作不到一個(gè)月，就磨損嚴(yán)重，致使油封與耐磨套之間間隙過(guò)大，無(wú)法進(jìn)行密封。被油封劃出溝槽，見(jiàn)圖2。造成搖臂一軸電機(jī)處漏油。

1.2 裝配不當(dāng) 我司研發(fā)人員去礦上解決MG710采煤機(jī)左截割部一軸漏油故障，經(jīng)過(guò)實(shí)際考察與服務(wù)工程師描述，拆卸后仔細(xì)檢查耐磨襯套的磨損狀況，發(fā)現(xiàn)耐磨襯套的鍍鉻表面完好，沒(méi)有出現(xiàn)油封高速旋轉(zhuǎn)造成的磨損情況，但發(fā)現(xiàn)油封的唇部有裂口，見(jiàn)圖3。

經(jīng)詢問(wèn)得知MG710采煤機(jī)在出廠下井工作之后一軸進(jìn)行過(guò)一次拆解，礦工由于經(jīng)驗(yàn)不足在拆解裝配過(guò)程中導(dǎo)致油封翻唇，多次旋轉(zhuǎn)磨損出現(xiàn)裂口，造成漏油故障，對(duì)出現(xiàn)的二次非正常裝配，服務(wù)工程師和礦方均表示認(rèn)同。

因?yàn)檠b配一軸齒輪軸時(shí)，油封處于盲裝狀態(tài)，建議此處裝配時(shí)提供相應(yīng)工裝，按工藝規(guī)范作業(yè)，避免油封發(fā)生翻唇現(xiàn)象，導(dǎo)致漏油故障發(fā)生。

1.3 維護(hù)不當(dāng) 油封齒輪腔內(nèi)齒輪油需要定期進(jìn)行檢查并進(jìn)行維護(hù)，如檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)齒輪油清潔度不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題需要進(jìn)行更換齒輪油，以保油封在良好的工作環(huán)境下工作。

綜上所述，采煤機(jī)一軸油封漏油故障主要原因：a.與油封唇口接觸的耐磨襯套表面鍍鉻硬度不夠；旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，油封將耐磨襯套劃出劃痕，導(dǎo)致漏油。b.井下裝配過(guò)程中油封處于盲裝狀態(tài)，油封發(fā)生翻唇現(xiàn)象，油封非正常工作，導(dǎo)致漏油。

2 故障解決方案

實(shí)施方案：取消耐磨襯套與O型圈，見(jiàn)圖4，減少漏油環(huán)節(jié)，將齒輪軸與油封接觸段進(jìn)行特殊工藝處理，三種處理方案如下：

①軸表面滲碳淬火[1]，表面硬度58HRC-62HRC（655HV-745HV），硬化層深度1.2-1.6mm，加工外圓時(shí)磨削加工，且只允許徑向進(jìn)刀，見(jiàn)圖5。

②軸表面采用激光熔覆[2]工藝，表面硬度62HRC-64HRC（745HV-795HV），硬化層深度0.5-1mm，加工外圓時(shí)磨削加工，且只允許徑向進(jìn)刀，見(jiàn)圖6。

③軸表面采用油封專用SKF軸保護(hù)襯套，見(jiàn)圖7。

SKF軸保護(hù)襯套壁厚0.254mm，均在一側(cè)有一個(gè)可拆卸的安裝法蘭，以易于安裝且每個(gè)襯套同時(shí)提供安裝工具。此套拆卸方便，易于更換。

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

三種方案均用到同一機(jī)型上，在礦上進(jìn)行對(duì)比耐磨試驗(yàn)，驗(yàn)證結(jié)果如表1。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)采煤機(jī)截割部一軸使用方案2（激光熔覆）工藝耐磨時(shí)間優(yōu)于其它兩種。

但當(dāng)激光熔覆軸長(zhǎng)時(shí)間工作表面出現(xiàn)劃痕時(shí)，修理軸通常要拆卸機(jī)器，將軸拆下來(lái)然后進(jìn)行修復(fù)，再打磨直至其重新符合要求，影響礦方生產(chǎn)。為進(jìn)一步提高一軸的耐磨性，可在有劃痕的軸上裝上方案3中的SKF軸保護(hù)襯套，此套安裝方便，不必拆下受損的軸，將SKF軸保護(hù)襯套裝在軸上后，可以繼續(xù)運(yùn)行，延長(zhǎng)軸的耐磨壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1]張晗亮.滲碳淬火齒輪接觸疲勞強(qiáng)度可靠性試驗(yàn)[J].石油機(jī)械，1995（05）.

[2]趙文強(qiáng)，苗鴻賓，梁艷.采煤機(jī)截齒的激光熔覆修復(fù)技術(shù)研究[J].煤礦機(jī)械，2012.

[3]靳立紅，劉春生，孫劍鋒.采煤機(jī)截割部雙電機(jī)機(jī)械串接驅(qū)動(dòng)的同步性研究[J].煤礦機(jī)械，2011（07）.endprint

摘要： 采煤機(jī)在井下割煤時(shí)，截割部一軸經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)漏油情況，影響礦方生產(chǎn)進(jìn)度，經(jīng)過(guò)對(duì)一軸漏油故障進(jìn)行分析，找出漏油原因，針對(duì)一軸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，實(shí)施三種整改方案，并選擇最優(yōu)方案。

關(guān)鍵詞： 一軸；耐磨；漏油

中圖分類號(hào)：TD421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）04-0027-02

0 引言

采煤機(jī)截割部一軸組件主要由1齒輪軸、2軸承、3油封座、4油封、5耐磨套、6O型圈組成，見(jiàn)圖1，工作原理為齒輪軸帶動(dòng)軸承內(nèi)圈、耐磨套與油封相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，由齒輪油進(jìn)行潤(rùn)滑，其合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可提升采煤機(jī)截割部傳動(dòng)件的可靠性。

1 漏油分析原因

1.1 部品不良 在井下拆卸過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題，采煤機(jī)搖臂一軸耐磨襯套工作不到一個(gè)月，就磨損嚴(yán)重，致使油封與耐磨套之間間隙過(guò)大，無(wú)法進(jìn)行密封。被油封劃出溝槽，見(jiàn)圖2。造成搖臂一軸電機(jī)處漏油。

1.2 裝配不當(dāng) 我司研發(fā)人員去礦上解決MG710采煤機(jī)左截割部一軸漏油故障，經(jīng)過(guò)實(shí)際考察與服務(wù)工程師描述，拆卸后仔細(xì)檢查耐磨襯套的磨損狀況，發(fā)現(xiàn)耐磨襯套的鍍鉻表面完好，沒(méi)有出現(xiàn)油封高速旋轉(zhuǎn)造成的磨損情況，但發(fā)現(xiàn)油封的唇部有裂口，見(jiàn)圖3。

經(jīng)詢問(wèn)得知MG710采煤機(jī)在出廠下井工作之后一軸進(jìn)行過(guò)一次拆解，礦工由于經(jīng)驗(yàn)不足在拆解裝配過(guò)程中導(dǎo)致油封翻唇，多次旋轉(zhuǎn)磨損出現(xiàn)裂口，造成漏油故障，對(duì)出現(xiàn)的二次非正常裝配，服務(wù)工程師和礦方均表示認(rèn)同。

因?yàn)檠b配一軸齒輪軸時(shí)，油封處于盲裝狀態(tài)，建議此處裝配時(shí)提供相應(yīng)工裝，按工藝規(guī)范作業(yè)，避免油封發(fā)生翻唇現(xiàn)象，導(dǎo)致漏油故障發(fā)生。

1.3 維護(hù)不當(dāng) 油封齒輪腔內(nèi)齒輪油需要定期進(jìn)行檢查并進(jìn)行維護(hù)，如檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)齒輪油清潔度不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題需要進(jìn)行更換齒輪油，以保油封在良好的工作環(huán)境下工作。

綜上所述，采煤機(jī)一軸油封漏油故障主要原因：a.與油封唇口接觸的耐磨襯套表面鍍鉻硬度不夠；旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，油封將耐磨襯套劃出劃痕，導(dǎo)致漏油。b.井下裝配過(guò)程中油封處于盲裝狀態(tài)，油封發(fā)生翻唇現(xiàn)象，油封非正常工作，導(dǎo)致漏油。

2 故障解決方案

實(shí)施方案：取消耐磨襯套與O型圈，見(jiàn)圖4，減少漏油環(huán)節(jié)，將齒輪軸與油封接觸段進(jìn)行特殊工藝處理，三種處理方案如下：

①軸表面滲碳淬火[1]，表面硬度58HRC-62HRC（655HV-745HV），硬化層深度1.2-1.6mm，加工外圓時(shí)磨削加工，且只允許徑向進(jìn)刀，見(jiàn)圖5。

②軸表面采用激光熔覆[2]工藝，表面硬度62HRC-64HRC（745HV-795HV），硬化層深度0.5-1mm，加工外圓時(shí)磨削加工，且只允許徑向進(jìn)刀，見(jiàn)圖6。

③軸表面采用油封專用SKF軸保護(hù)襯套，見(jiàn)圖7。

SKF軸保護(hù)襯套壁厚0.254mm，均在一側(cè)有一個(gè)可拆卸的安裝法蘭，以易于安裝且每個(gè)襯套同時(shí)提供安裝工具。此套拆卸方便，易于更換。

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

三種方案均用到同一機(jī)型上，在礦上進(jìn)行對(duì)比耐磨試驗(yàn)，驗(yàn)證結(jié)果如表1。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)采煤機(jī)截割部一軸使用方案2（激光熔覆）工藝耐磨時(shí)間優(yōu)于其它兩種。

但當(dāng)激光熔覆軸長(zhǎng)時(shí)間工作表面出現(xiàn)劃痕時(shí)，修理軸通常要拆卸機(jī)器，將軸拆下來(lái)然后進(jìn)行修復(fù)，再打磨直至其重新符合要求，影響礦方生產(chǎn)。為進(jìn)一步提高一軸的耐磨性，可在有劃痕的軸上裝上方案3中的SKF軸保護(hù)襯套，此套安裝方便，不必拆下受損的軸，將SKF軸保護(hù)襯套裝在軸上后，可以繼續(xù)運(yùn)行，延長(zhǎng)軸的耐磨壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1]張晗亮.滲碳淬火齒輪接觸疲勞強(qiáng)度可靠性試驗(yàn)[J].石油機(jī)械，1995（05）.

[2]趙文強(qiáng)，苗鴻賓，梁艷.采煤機(jī)截齒的激光熔覆修復(fù)技術(shù)研究[J].煤礦機(jī)械，2012.

[3]靳立紅，劉春生，孫劍鋒.采煤機(jī)截割部雙電機(jī)機(jī)械串接驅(qū)動(dòng)的同步性研究[J].煤礦機(jī)械，2011（07）.endprint

摘要： 采煤機(jī)在井下割煤時(shí)，截割部一軸經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)漏油情況，影響礦方生產(chǎn)進(jìn)度，經(jīng)過(guò)對(duì)一軸漏油故障進(jìn)行分析，找出漏油原因，針對(duì)一軸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，實(shí)施三種整改方案，并選擇最優(yōu)方案。

關(guān)鍵詞： 一軸；耐磨；漏油

中圖分類號(hào)：TD421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）04-0027-02

0 引言

采煤機(jī)截割部一軸組件主要由1齒輪軸、2軸承、3油封座、4油封、5耐磨套、6O型圈組成，見(jiàn)圖1，工作原理為齒輪軸帶動(dòng)軸承內(nèi)圈、耐磨套與油封相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，由齒輪油進(jìn)行潤(rùn)滑，其合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可提升采煤機(jī)截割部傳動(dòng)件的可靠性。

1 漏油分析原因

1.1 部品不良 在井下拆卸過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題，采煤機(jī)搖臂一軸耐磨襯套工作不到一個(gè)月，就磨損嚴(yán)重，致使油封與耐磨套之間間隙過(guò)大，無(wú)法進(jìn)行密封。被油封劃出溝槽，見(jiàn)圖2。造成搖臂一軸電機(jī)處漏油。

1.2 裝配不當(dāng) 我司研發(fā)人員去礦上解決MG710采煤機(jī)左截割部一軸漏油故障，經(jīng)過(guò)實(shí)際考察與服務(wù)工程師描述，拆卸后仔細(xì)檢查耐磨襯套的磨損狀況，發(fā)現(xiàn)耐磨襯套的鍍鉻表面完好，沒(méi)有出現(xiàn)油封高速旋轉(zhuǎn)造成的磨損情況，但發(fā)現(xiàn)油封的唇部有裂口，見(jiàn)圖3。

經(jīng)詢問(wèn)得知MG710采煤機(jī)在出廠下井工作之后一軸進(jìn)行過(guò)一次拆解，礦工由于經(jīng)驗(yàn)不足在拆解裝配過(guò)程中導(dǎo)致油封翻唇，多次旋轉(zhuǎn)磨損出現(xiàn)裂口，造成漏油故障，對(duì)出現(xiàn)的二次非正常裝配，服務(wù)工程師和礦方均表示認(rèn)同。

因?yàn)檠b配一軸齒輪軸時(shí)，油封處于盲裝狀態(tài)，建議此處裝配時(shí)提供相應(yīng)工裝，按工藝規(guī)范作業(yè)，避免油封發(fā)生翻唇現(xiàn)象，導(dǎo)致漏油故障發(fā)生。

1.3 維護(hù)不當(dāng) 油封齒輪腔內(nèi)齒輪油需要定期進(jìn)行檢查并進(jìn)行維護(hù)，如檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)齒輪油清潔度不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題需要進(jìn)行更換齒輪油，以保油封在良好的工作環(huán)境下工作。

綜上所述，采煤機(jī)一軸油封漏油故障主要原因：a.與油封唇口接觸的耐磨襯套表面鍍鉻硬度不夠；旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，油封將耐磨襯套劃出劃痕，導(dǎo)致漏油。b.井下裝配過(guò)程中油封處于盲裝狀態(tài)，油封發(fā)生翻唇現(xiàn)象，油封非正常工作，導(dǎo)致漏油。

2 故障解決方案

實(shí)施方案：取消耐磨襯套與O型圈，見(jiàn)圖4，減少漏油環(huán)節(jié)，將齒輪軸與油封接觸段進(jìn)行特殊工藝處理，三種處理方案如下：

①軸表面滲碳淬火[1]，表面硬度58HRC-62HRC（655HV-745HV），硬化層深度1.2-1.6mm，加工外圓時(shí)磨削加工，且只允許徑向進(jìn)刀，見(jiàn)圖5。

②軸表面采用激光熔覆[2]工藝，表面硬度62HRC-64HRC（745HV-795HV），硬化層深度0.5-1mm，加工外圓時(shí)磨削加工，且只允許徑向進(jìn)刀，見(jiàn)圖6。

③軸表面采用油封專用SKF軸保護(hù)襯套，見(jiàn)圖7。

SKF軸保護(hù)襯套壁厚0.254mm，均在一側(cè)有一個(gè)可拆卸的安裝法蘭，以易于安裝且每個(gè)襯套同時(shí)提供安裝工具。此套拆卸方便，易于更換。

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

三種方案均用到同一機(jī)型上，在礦上進(jìn)行對(duì)比耐磨試驗(yàn)，驗(yàn)證結(jié)果如表1。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)采煤機(jī)截割部一軸使用方案2（激光熔覆）工藝耐磨時(shí)間優(yōu)于其它兩種。

但當(dāng)激光熔覆軸長(zhǎng)時(shí)間工作表面出現(xiàn)劃痕時(shí)，修理軸通常要拆卸機(jī)器，將軸拆下來(lái)然后進(jìn)行修復(fù)，再打磨直至其重新符合要求，影響礦方生產(chǎn)。為進(jìn)一步提高一軸的耐磨性，可在有劃痕的軸上裝上方案3中的SKF軸保護(hù)襯套，此套安裝方便，不必拆下受損的軸，將SKF軸保護(hù)襯套裝在軸上后，可以繼續(xù)運(yùn)行，延長(zhǎng)軸的耐磨壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1]張晗亮.滲碳淬火齒輪接觸疲勞強(qiáng)度可靠性試驗(yàn)[J].石油機(jī)械，1995（05）.

[2]趙文強(qiáng)，苗鴻賓，梁艷.采煤機(jī)截齒的激光熔覆修復(fù)技術(shù)研究[J].煤礦機(jī)械，2012.

[3]靳立紅，劉春生，孫劍鋒.采煤機(jī)截割部雙電機(jī)機(jī)械串接驅(qū)動(dòng)的同步性研究[J].煤礦機(jī)械，2011（07）.endprint