煤礦綜采設(shè)備固體潤(rùn)滑新技術(shù)研究與應(yīng)用

王達(dá)三

（陽(yáng)泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，山西陽(yáng)泉 045000）

0 前言

目前，國(guó)內(nèi)外煤礦綜采設(shè)備普遍存在的現(xiàn)象是：生產(chǎn)過(guò)程中，工作環(huán)境粉塵大、有酸堿侵蝕、工作載荷大，沖擊力強(qiáng)、持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間大、機(jī)械構(gòu)造復(fù)雜、日常的有效維護(hù)和高效可靠的潤(rùn)滑很難完全實(shí)現(xiàn)等具體問(wèn)題制約，直接導(dǎo)致先進(jìn)的機(jī)械未能實(shí)現(xiàn)最初設(shè)計(jì)構(gòu)想和設(shè)計(jì)工作能力就遭遇頻繁停機(jī)檢修，究其原因是傳統(tǒng)的潤(rùn)滑材料和工藝是一種不完全潤(rùn)滑材料和不完全潤(rùn)滑方式。目前，國(guó)內(nèi)復(fù)合固體潤(rùn)滑工程學(xué)研究還處于起步階段，以該新型學(xué)科發(fā)展而來(lái)的復(fù)合固體潤(rùn)滑工程技術(shù)的所有數(shù)據(jù)均已得到實(shí)踐證實(shí)。其延長(zhǎng)煤礦綜采成套機(jī)械摩擦件壽命三倍以上，機(jī)械部件磨損量也大為減少，該技術(shù)屬于潤(rùn)滑領(lǐng)域的前沿研究。因此對(duì)煤礦綜采設(shè)備固體潤(rùn)滑技術(shù)的研究具有積極意義。

1 固體潤(rùn)滑技術(shù)工藝原理

固體潤(rùn)滑是將固體物質(zhì)涂或鍍于摩擦界面，以降低摩擦，減少磨損的措施[1]。利用固體潤(rùn)滑劑進(jìn)行潤(rùn)滑的方法稱為固體潤(rùn)滑。利用固體潤(rùn)滑劑對(duì)摩擦界面進(jìn)行潤(rùn)滑的技術(shù)統(tǒng)稱為固體潤(rùn)滑技術(shù)[2]。固體潤(rùn)滑的主要目的是用鍍、涂等方法將固體潤(rùn)滑劑粘著在摩擦表面上形成固體潤(rùn)滑膜，摩擦?xí)r在對(duì)偶材料表面形成轉(zhuǎn)移膜，使摩擦發(fā)生在潤(rùn)滑劑內(nèi)部，從而減少摩擦，降低磨損。潤(rùn)滑膜一方面可以防止對(duì)偶材料表面直接接觸，另一方面可以減小接觸薄層的剪切強(qiáng)度，從而顯著減小摩擦系數(shù)。

煤礦綜采設(shè)備在井下工作面工作時(shí)，把復(fù)合固體潤(rùn)滑劑置于摩擦部位，當(dāng)摩擦部位出現(xiàn)摩擦瞬間形成復(fù)合固體潤(rùn)滑膜，該潤(rùn)滑膜以多層復(fù)合物質(zhì)形態(tài)長(zhǎng)期留存在摩擦副表面。設(shè)備在工作中摩擦面連續(xù)受到的剪切力和壓緊力不易損壞復(fù)合固體潤(rùn)滑膜，使得摩擦副無(wú)法直接接觸，從而有效降低磨損、節(jié)約成本、提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。

2 固體潤(rùn)滑的應(yīng)用特點(diǎn)

陽(yáng)煤一礦目前的綜采設(shè)備中，普遍采用的是傳統(tǒng)的干油、稀油潤(rùn)滑金屬機(jī)械傳動(dòng)件。解決組件中潤(rùn)滑油外泄、保證潤(rùn)滑有效和解決備件故障的辦法只有不斷地更換新的密封材料、加入新潤(rùn)滑油和較頻繁的更換配件。而這種辦法不能長(zhǎng)效保證設(shè)備的運(yùn)行和節(jié)約資源的要求。井下機(jī)械設(shè)備潤(rùn)滑油無(wú)孔不入，也正好由這一點(diǎn)導(dǎo)致了刮板機(jī)鏈輪軸組、滾筒托輪和輥圈、減速器、大型軸承箱、皮帶運(yùn)輸機(jī)軸承、皮帶托輪軸承等的潤(rùn)滑泄漏或迅速失效。為了有效解決這些實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題，引進(jìn)了固體潤(rùn)滑技術(shù)，研究設(shè)計(jì)了以下幾項(xiàng)針對(duì)磨損關(guān)鍵部位減少摩擦的解決方案。

（1）針對(duì)井下支護(hù)系統(tǒng)，研究設(shè)計(jì)超強(qiáng)耐腐蝕、耐磨損液壓立柱，利用先進(jìn)的激光制造技術(shù)，把帶有自潤(rùn)滑性的合金粉末熔覆于油缸表面，使其壽命是傳統(tǒng)油缸的兩倍以上[3-4]。

（2）針對(duì)刮板輸送機(jī)，在溜槽表面設(shè)計(jì)了合金化自潤(rùn)滑耐磨條，增強(qiáng)了溜槽耐磨損的能力，使其壽命得以延長(zhǎng)。

（3）針對(duì)刮板輸送機(jī)鏈輪軸組，應(yīng)用復(fù)合固體潤(rùn)滑潛伏式潤(rùn)滑技術(shù)，配合鏈輪軸組專用復(fù)合固體潤(rùn)滑劑，使該型鏈輪軸組過(guò)煤量是傳統(tǒng)鏈輪軸組的兩倍以上。

（4）針對(duì)減速機(jī)的漏油現(xiàn)象，研究設(shè)計(jì)了防塵、止漏和自密封的新型復(fù)合固體潤(rùn)滑劑、潤(rùn)滑伴侶，一次加入，長(zhǎng)期有效。

（5）針對(duì)采煤機(jī)，研究設(shè)計(jì)了復(fù)合固體潤(rùn)滑截齒組件，該截齒組件應(yīng)用潛伏式潤(rùn)滑技術(shù)，在裝機(jī)前，分別在截齒把，齒靴上涂抹專用的復(fù)合固體潤(rùn)滑劑，其壽命是傳統(tǒng)截齒的兩倍以上。

3 應(yīng)用效果

使用新型固體潤(rùn)滑技術(shù)之后，摩擦副表面會(huì)形成牢固的固體潤(rùn)滑膜，刮板機(jī)鏈輪軸組、減速器滲漏將會(huì)為零，主軸壽命延長(zhǎng)至18個(gè)月以上。潤(rùn)滑劑使用量只是原來(lái)的1/10，摩擦副的磨損量只是原來(lái)的1/6。減速器齒輪在使用傳統(tǒng)潤(rùn)滑劑時(shí)，快速軸端滲漏嚴(yán)重、震動(dòng)強(qiáng)烈、溫度偏高，應(yīng)用新型固體潤(rùn)滑技術(shù)后，滲漏將會(huì)得到徹底治理，震動(dòng)明顯降低，運(yùn)行溫度也會(huì)大大降低，一次加入，終身受用，設(shè)備維護(hù)成本大大降低，為企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)論

以固體潤(rùn)滑工程學(xué)研究為理論基礎(chǔ)，針對(duì)煤礦綜采設(shè)備各摩擦部件，應(yīng)用新型固體潤(rùn)滑技術(shù)，在保證正常潤(rùn)滑的同時(shí)，起到防滲漏等作用，保證礦井安全生產(chǎn)；可以延長(zhǎng)機(jī)械摩擦件壽命三倍以上、節(jié)約相關(guān)資源70%、減少相關(guān)污染和排放70%、企業(yè)機(jī)械設(shè)備維護(hù)成本降低10%，并可創(chuàng)建設(shè)備管理新制度、制定和推廣機(jī)械養(yǎng)護(hù)新標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到降本增效的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，使企業(yè)更具競(jìng)爭(zhēng)力。

［1］石淼森.固體潤(rùn)滑技術(shù)［M］.北京：中國(guó)石化出版社，1998.

［2］張?zhí)靹?固體潤(rùn)滑劑的作用機(jī)理和應(yīng)用［J］.知識(shí)經(jīng)濟(jì)，2009（5）：135.

［3］嚴(yán)曉華，陳國(guó)需.固體潤(rùn)滑技術(shù)的研究現(xiàn)狀及展望［J］.能源研究與信息，2005，21（2）：69-73.

［4］易小勇.復(fù)合固體潤(rùn)滑膜的試驗(yàn)研究［D］.鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)，2010.

［5］孫榮祿，孫樹文，郭立新，等.固體潤(rùn)滑技術(shù)在空間機(jī)械中的應(yīng)用［J］.宇航材料工藝，1999（01）：17-22.