交流電牽引采煤機(jī)截割部溫升原因分析及影響

孫秦鵬++韓軒

摘要：針對(duì)交流電牽引采煤機(jī)截割部異常溫升問題，本文通過了對(duì)交流電牽引采煤機(jī)安裝及使用過程分析，闡述了交流電牽引采煤機(jī)截割部溫度過高的不利影響，得出了影響交流電牽引采煤機(jī)截割部溫升的因素，保證交流電牽引采煤機(jī)截割部及交流電牽引采煤機(jī)整機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的持續(xù)及工作的可靠性。

關(guān)鍵詞：截割部；溫升；分析

0 前言

交流電牽引采煤機(jī)截割部是采煤機(jī)的重要組成部分，是交流電牽引采煤機(jī)采煤的重要工作機(jī)構(gòu)，主要完成采煤機(jī)采煤工作中落煤和裝煤作業(yè)。交流電牽引采煤機(jī)截割部的功率消耗占交流電牽引采煤機(jī)整機(jī)的百分之九十左右，且載荷重、震動(dòng)大，工作條件惡劣，不但要求截割部要有很高的強(qiáng)度，其內(nèi)部油溫也不能過高。

1 溫升高原因分析

交流電牽引采煤機(jī)截割部主要由搖臂及滾筒組成。由交流電牽引采煤機(jī)截割電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)過若干級(jí)直齒齒輪減速與二級(jí)行星齒輪減速，最終將動(dòng)力傳至搖臂行星頭，帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。而交流電牽引采煤機(jī)截割部在傳動(dòng)過程中將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能。而當(dāng)系統(tǒng)發(fā)熱量大于散熱量，溫度超過規(guī)定值出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。而造成過熱現(xiàn)象具體分析如下：

1）齒輪油選用

為了防止齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)磨損，潤(rùn)滑油必須有足夠的粘度，以便在各種運(yùn)轉(zhuǎn)溫度下都能在運(yùn)動(dòng)零件間形成油膜，起到保護(hù)潤(rùn)滑的作用。若潤(rùn)滑油粘度過小，在高溫摩擦表面不易形成足夠厚度的油膜，在載荷作用下很容易破壞流失，造成傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)件直接接觸而干摩擦或半干摩擦，這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生大量摩擦熱。若潤(rùn)滑油粘度過大，其循環(huán)流動(dòng)緩慢，不能及時(shí)補(bǔ)充到摩擦表面帶走熱量，且粘度過大會(huì)使齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中阻力增大。

2）交流電牽引采煤機(jī)截割部?jī)?nèi)腔潤(rùn)滑油油量

在選擇了適當(dāng)型號(hào)的齒輪潤(rùn)滑油情況下，交流電牽引采煤機(jī)截割部?jī)?nèi)腔潤(rùn)滑油的油量也是影響溫升的原因。交流電牽引采煤機(jī)截割部?jī)?nèi)齒輪及軸承的潤(rùn)滑屬于飛濺潤(rùn)滑及油浴潤(rùn)滑。若油量過少，齒輪接觸表面及軸承內(nèi)潤(rùn)滑油通過量不足，特別對(duì)高速軸，短時(shí)間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量摩擦熱。若油量過多，潤(rùn)滑油液面過高則會(huì)增大齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)阻力，產(chǎn)生過多的攪油損失及溫升。再有就是減小了內(nèi)腔散熱面積，熱量不能及時(shí)排除，導(dǎo)致溫升。

3）裝配

a.齒輪軸與軸承內(nèi)環(huán)配合、軸承外環(huán)與端蓋或殼體配合

若軸承內(nèi)圈與軸、外圈與端蓋或殼體配合間隙過大，在齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸與軸承產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，引起發(fā)熱。若過盈太大，因內(nèi)圈的彈性膨脹和外圈的收縮使軸承徑向游隙減小或全部消失，使軸承運(yùn)轉(zhuǎn)受阻，不能正常工作，也會(huì)引起軸承發(fā)熱。

b.軸向間隙

若軸向間隙過大，會(huì)造導(dǎo)致軸承與齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中軸向竄動(dòng)，增大了摩擦并使發(fā)熱量加大，并伴隨嚴(yán)重聲動(dòng)。若軸向間隙過小，當(dāng)齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中受熱膨脹導(dǎo)致軸向伸長(zhǎng)，進(jìn)而將此軸向間隙消耗直至完全無間隙后而產(chǎn)生軸向壓力，引起軸承運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷增大，造成局部過熱。

c.同軸度

軸承座與殼體孔在加工或使用后，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩端孔不同心的問題。齒輪軸與旋轉(zhuǎn)中心線不垂直時(shí)，載荷易集中在軸承局部的滾動(dòng)體上，使其受力不均，產(chǎn)生蠕動(dòng)，并使?jié)L道受壓過大，導(dǎo)致變形出現(xiàn)異常溫升，嚴(yán)重時(shí)致使軸承抱死。

4）強(qiáng)制潤(rùn)滑

搖臂平置時(shí)內(nèi)部齒輪及軸承均能得到充分的潤(rùn)滑，而當(dāng)搖臂長(zhǎng)時(shí)間抬升或降低造成潤(rùn)滑油向下回流至搖臂殼體（搖臂直齒腔與行星機(jī)構(gòu)分腔潤(rùn)滑，行星機(jī)構(gòu)不受此影響）。若無強(qiáng)制潤(rùn)滑裝置，上部齒輪與軸承得不到充分潤(rùn)滑，加快了磨損同時(shí)也引起了發(fā)熱。

2 溫度過高造成的影響

1）潤(rùn)滑油質(zhì)的影響

潤(rùn)滑油最怕的就是高溫，一般情況只要超出了潤(rùn)滑油的額定溫度，潤(rùn)滑油就會(huì)加速氧化，氧化的結(jié)果就是產(chǎn)生大量的油泥和酸性物質(zhì)。長(zhǎng)時(shí)間的高溫會(huì)使?jié)櫥唾|(zhì)老化，影響潤(rùn)滑油膜形成，影響齒輪及軸承使用壽命。嚴(yán)重時(shí)造成齒面燒傷或軸承抱死。

2）對(duì)密封零件的影響

密封圈受溫度影響最大的應(yīng)該就是橡膠密封圈，溫度過熱會(huì)使密封材料軟化彈性受到影響，影響密封質(zhì)量，造成密封配合面的漏油。

3 結(jié)束語

交流電牽引采煤機(jī)截割部溫度是搖臂連續(xù)正常工作的一個(gè)重要因素，所以在裝配時(shí)必須嚴(yán)格按照各項(xiàng)技術(shù)要求進(jìn)行操作，提高裝配質(zhì)量，保證交流電牽引采煤機(jī)截割部運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。再有就是在使用過程中隨時(shí)關(guān)注截割部溫升情況，做到早發(fā)現(xiàn)早處理。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：

孫秦鵬（1988—），男，西安煤礦機(jī)械有限公司，陜西韓城，研究方向：采煤機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)。