采煤設(shè)備對潤滑油的需求

摘要：文章介紹了我國煤機設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀與需求趨勢，總體來看，國內(nèi)煤炭機械設(shè)備制造企業(yè)表現(xiàn)出大而不強的特點，雖然國產(chǎn)煤炭機械設(shè)備市場占有率居主導(dǎo)地位，但煤炭企業(yè)所需高端產(chǎn)品仍需要進口。由于煤炭企業(yè)對生產(chǎn)有強制性的安全要求，因此要求機械設(shè)備在使用過程中必須少維修，多保養(yǎng)，合理使用潤滑油?！笆濉逼陂g煤炭企業(yè)繼續(xù)推進兼并重組，以發(fā)展大型企業(yè)集團為目標，從規(guī)模、作業(yè)模式及安全角度等多方面因素都直接提高煤礦行業(yè)機械化率的迫切需求，從而推動煤炭設(shè)備對潤滑油需求的增長。

關(guān)鍵詞：采煤設(shè)備；潤滑油；需求

中圖分類號：TE626.3文獻標識碼：A

0引言

煤炭是我國的基礎(chǔ)能源，由于替代性能源和新能源的開發(fā)所限，預(yù)計到2050年煤炭的消費仍占全部能源消費的50%以上，我國經(jīng)濟對煤炭能源的依賴性將一直存在，雖然短期來看煤炭行業(yè)產(chǎn)生不規(guī)則的波動，但是長期來看，煤炭行業(yè)更多的是表現(xiàn)出防御性的特征，并且隨著整體經(jīng)濟的走強，煤炭行業(yè)也將得到穩(wěn)健的發(fā)展。

煤炭開采技術(shù)是煤炭生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，成熟的開采技術(shù)能夠降低煤炭生產(chǎn)成本，減少安全事故的發(fā)生，同時可提高煤炭產(chǎn)量和開采回收率，作為現(xiàn)代化采煤的重要工具，煤機設(shè)備的選擇對煤炭開采起著至關(guān)重要的作用，與世界主要產(chǎn)煤國家相比，我國煤層埋藏較深，而且以薄-中厚煤層為主，巨厚煤層很少，不同煤層對采煤技術(shù)和設(shè)備要求不同，煤層越厚，采煤越困難，對采煤技術(shù)和煤機設(shè)備要求就會越高。

1我國煤炭機械設(shè)備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

目前國內(nèi)煤礦主要采用國內(nèi)煤礦機械設(shè)備，從產(chǎn)業(yè)格局看，國內(nèi)煤炭裝備企業(yè)普遍存在規(guī)模小、布局散，表現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局不合理的特點。

從裝備水平看，國產(chǎn)煤炭機械裝備落后國際先進水平，雖然在裝備制造、研發(fā)、設(shè)計等環(huán)節(jié)獲得重大突破，但裝備可靠性、智能化和信息化等指標明顯偏低。

總體來說煤機行業(yè)目前存在的問題有四方面：一是高端產(chǎn)品依然需要進口，包括千萬噸洗煤廠，兩千萬噸以上露天礦，大型提升機；二是中國煤機企業(yè)產(chǎn)業(yè)大而不強；三是中小煤礦機械化開采程度低，尤其是薄煤層開采；四是掘進機械化程度低，到目前為止僅有36%，主要由于核心技術(shù)沒有掌握好。

2煤機設(shè)備與潤滑油

2.1煤礦機械設(shè)備使用特點

煤礦企業(yè)的生產(chǎn)過程非常特殊，其存在的特殊物理環(huán)境決定其對安全生產(chǎn)有強制性的要求，因此，機械設(shè)備在使用過程中，必須要少維修，多保養(yǎng)，盡量減少安全事故，這就要求根據(jù)煤礦機械設(shè)備的特點合理使用潤滑油，煤礦機械設(shè)備特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①煤礦設(shè)備機構(gòu)緊湊，體積小，壓力和負荷主要集中在軸承和齒輪；②煤礦企業(yè)的機械設(shè)備經(jīng)常移動，工作條件多變，負荷變化大；③煤礦設(shè)備負荷重、中速或低速傳動，啟動停止頻繁，經(jīng)常承受過大的沖擊負荷，齒輪間的瞬間壓力大；④底層煤礦環(huán)境惡劣、潮濕、有巖塵、煤塵及瓦斯等氣體；⑤煤礦設(shè)備要耐用，并且便于維修。

2.2煤礦機械設(shè)備對潤滑油的使用要求

首先煤礦設(shè)備體積小，所以油箱容積小。潤滑油溶液加入量相應(yīng)的少，且散熱條件不好，所以工作時，油溫較高，這就要求潤滑油必須有較好的熱穩(wěn)定性和抗氧化安定性，有較長的使用周期，減少因油溫高氧化變質(zhì)而產(chǎn)生的機件磨損和故障。

其次因為煤礦工作環(huán)境惡劣，煤（粉）塵、水分多，潤滑油難免受到這些雜質(zhì)的污染，所以要求潤滑油要有較好的防銹、抗腐蝕、抗乳化性能，要求潤滑油受到污染時，其性能變化不能太大，對污染的敏感性要小。最大限度地延長換油周期，減少設(shè)備機械零件的磨損，降低維護保養(yǎng)成本。同時，煤礦井下窄氣中有瓦斯存在，所以要求潤滑油在發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故中使用抗燃性好的潤滑油（脂），避免使用可燃性礦物油。

再次要求潤滑劑對密封件的適應(yīng)要好。尤其是對橡膠和聚酯類密封件的溶脹和腐蝕作用要小，以免密封件受到損壞密封失效，漏油、滲油現(xiàn)象頻繁發(fā)生，從而導(dǎo)致設(shè)備高溫運轉(zhuǎn)，潤滑失效，零部件損壞，影響安全生產(chǎn)，降低生產(chǎn)效率。

由此可以看出，煤礦機械設(shè)備的潤滑工作是一個龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它包含 3 個方面：一方面是加油，這樣可以保持摩擦體之間潤滑；第二方面是潤滑，可降低運轉(zhuǎn)設(shè)備能耗及輔料消耗；第三方面是降耗，可以增加單位投入的產(chǎn)出值。做好這些可以調(diào)節(jié)生產(chǎn)維修的矛盾，還可以起到節(jié)能降耗的作用，同時對設(shè)備的維修有深化發(fā)展的作用。

2.3主要煤機設(shè)備使用的潤滑油

目前，全國煤礦企業(yè)眾多，潤滑油應(yīng)用情況多種多樣，從報道的情況來看，國內(nèi)煤炭機械設(shè)備使用的潤滑油特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①對于引進的一些國外重點設(shè)備用潤滑油指定埃克森-美孚、殼牌、道達爾等進口品牌，且以?？松?美孚為主；②一般設(shè)備用潤滑油主要使用中國石油昆侖牌潤滑油；③一些大型煤礦企業(yè)都有獨立的潤滑油調(diào)合廠，可生產(chǎn)一些中低檔潤滑油和煤礦專用化學(xué)品；④各中小型煤礦由于管理水平參差不齊，對煤炭生產(chǎn)過程中應(yīng)用的潤滑油質(zhì)量重視不夠，導(dǎo)致用油檔次不高，主要使用中小潤滑油生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的當(dāng)?shù)仄放茲櫥汀?/p>

煤礦設(shè)備使用的液壓油情況更為復(fù)雜，品牌更多，進口品牌包括美孚、殼牌、BP、嘉實多等，長城和昆侖只在極少數(shù)礦區(qū)使用，大部分的市場份額被地方的小型民營企業(yè)油品占領(lǐng)。

2.3.1采煤機

采煤機潤滑系統(tǒng)，是指使用油液潤滑的減速傳動系統(tǒng)，如截割部、搖臂、牽引傳動部等，還有部分液壓系統(tǒng)及軸承。

采煤機上使用的油脂主要分為兩類，即潤滑油和潤滑脂。采煤機上經(jīng)常使用的潤滑油有重負荷工業(yè)齒輪油、抗磨液壓油；常用的潤滑脂有鋰基潤滑脂、鈣鈉基潤滑脂和鈣基潤滑脂。

采煤機液壓油主要用于牽引部液壓系統(tǒng)和附屬液壓系統(tǒng)。目前國產(chǎn)和引進采煤機的牽引部大多使用N100、N150號抗磨液壓油。

采煤機牽引部傳動齒輪箱和截割部齒輪傳動系統(tǒng)的潤滑較多使用極壓工業(yè)齒輪油。目前，我國大功率采煤機都使用N220、N320號硫磷型極壓工業(yè)齒輪油。

2.3.2掘進機

掘進機是一種用于地下隧道工程開挖的復(fù)雜機電系統(tǒng)，具有開控切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導(dǎo)向糾偏等功能。功率大、變負載且工作環(huán)境粉塵多、潮濕，其使用的潤滑油有重負荷工業(yè)齒輪油、抗磨液壓油，潤滑脂主要是通用鋰基潤滑脂。

2.3.3刮板輸送機

刮板輸送機的主要結(jié)構(gòu)和組成部件是由機頭、中間部和機尾部等三個部分組成。設(shè)備處于低速、重載、存在沖擊負荷、粉塵重、潮濕等環(huán)境工況下。

目前我國在刮板輸送機的供應(yīng)上呈兩極分化局面，一方面輕型刮板機供應(yīng)過剩，而重型、超重型刮板機需要進口。

刮板輸送機在鏈輪軸組使用齒輪油（L-CKC320極壓齒輪油），在一些部位必須使用潤滑脂，如轉(zhuǎn)動軸承、拉緊裝置導(dǎo)軌、拉緊裝置調(diào)節(jié)螺桿、開式傳動鏈、電動機等部位，其中拉緊裝置導(dǎo)軌使用石墨潤滑脂，其他部位使用耐水潤滑脂。

2.3.4液壓支架

液壓支架是一種復(fù)雜的煤礦機械，而支架的安全運轉(zhuǎn)離不開相應(yīng)的液壓支架液的使用，目前不少礦區(qū)仍在使用傳統(tǒng)的乳化液作為液壓支架傳動介質(zhì)。

隨著采煤機械化程度的提高，作為傳動介質(zhì)，由乳化油或濃縮液配制的高含水液壓液的需求量越來越大。

目前對于使用大采高、大流量、電液控制等高端支架的礦區(qū)，多選用煤炭科學(xué)研究總院生產(chǎn)的濃縮液和國外的微乳液。煤炭科學(xué)研究總院研制的新型合成液壓支架用濃縮液是傳統(tǒng)乳化油的更新?lián)Q代產(chǎn)品，徹底解決了傳統(tǒng)乳化油的析油析皂，堵塞過濾器、先導(dǎo)閥及爆管等老大難問題。推薦使用濃度為5%。

2.4煤機設(shè)備的潤滑油市場需求

根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)估算，煤炭開采量和潤滑油消耗量的比例為10000∶1.1。據(jù)此估算，2010年煤炭行業(yè)潤滑油消耗量為3.63×105 t，2015年可達4.18×105 t。

煤礦企業(yè)潤滑油的需求量取決于煤礦企業(yè)的產(chǎn)量，表6是國內(nèi)主要煤礦企業(yè)潤滑油的年需求量估計值，由該表可以看出，有潤滑油需求量超萬噸的大型煤礦，也有年需求量僅有幾百噸的小型煤礦，在潤滑油所需品種中，僅國有煤礦現(xiàn)有乳化油年使用量達到1萬t以上[3]。

此外如果考慮隸屬于各煤礦集團的下屬電廠、煤化工等產(chǎn)業(yè)所需潤滑油消耗量，煤炭行業(yè)潤滑油的市場容量更巨大。

潤滑在機械部件傳動和設(shè)備保養(yǎng)中均起著很重要的作用，設(shè)備潤滑狀態(tài)的優(yōu)劣直接影響到機械設(shè)備的使用性能、工作精度和運行壽命，特別對于煤炭設(shè)備，潤滑油液的正確使用對于保證采煤設(shè)備順利運行非常重要。

隨著“十二五”規(guī)劃的實施，提高煤炭機械國產(chǎn)化率成為“十二五”發(fā)展的主要目標，同時煤炭開采工藝的不斷進步，煤礦技術(shù)裝備日趨現(xiàn)代化，礦山機械大量采用液壓傳動系統(tǒng)，對液壓油、齒輪油等各種礦用油品需求量日益增大。

國內(nèi)潤滑油產(chǎn)品基本上可滿足煤礦機械設(shè)備的潤滑要求，但在一些進口的設(shè)備上煤礦企業(yè)仍傾向于使用進口潤滑油，特別是美孚、殼牌公司的產(chǎn)品，液壓油產(chǎn)品市場品牌選擇更多。

在液壓支架領(lǐng)域，目前我國煤礦的液壓支架系統(tǒng)普遍采用由煤炭科學(xué)研究總院研制的水包油型（O/W型）系列乳化油配制的乳化液作為液壓傳動介質(zhì)，國內(nèi)幾家大的潤滑油公司都沒有相應(yīng)產(chǎn)品的研發(fā)，作為專業(yè)化的潤滑油公司可加大液壓支架乳化油的研制投入力度，以填補專業(yè)化潤滑油公司在這一領(lǐng)域的空白。

參考文獻：

[1] 孔令夷.“十二五”期間我國煤礦機械行業(yè)投資的機遇、風(fēng)險及策略研究[J].礦山機械，2012，40（1）：85-88.

[2] 李劍鋒.煤礦機械設(shè)備合理潤滑管理模式探討[J].石油商技，2011（4）：72-75.

[3] 李銘，劉新，祈有麗，等.液壓支架液的應(yīng)用進展[J].潤滑油，2011，26（4）：7-11.

[4] 劉寅，李劍鋒， 宋朝新 .煤炭行業(yè)設(shè)備用油情況分析[J].石油商技，2012（4）：14-20.收稿日期：2013-09-13。

作者簡介：黨蘭生，工程師，1985年畢業(yè)于西北師范大學(xué)俄語專業(yè)，現(xiàn)從事石油化工技術(shù)經(jīng)濟信息研究，已發(fā)表論文數(shù)篇。E-mail：danglansheng_rhy@petrochina.com.cn2014年10月Oct.2014潤 滑 油LUBRICATING OIL第 29卷 第5期 Vol.29，No.5