掘進(jìn)機(jī)截割部軸承損壞及漏油分析

唐志強(qiáng)

（山西省同煤集團(tuán)馬脊梁礦，山西大同037027）

引言

當(dāng)前很多礦井的煤礦巷道開掘都由掘進(jìn)機(jī)來完成，而掘進(jìn)機(jī)本身內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，特別是截割部更是具有很多部件，加之這些部件的工作環(huán)境較惡劣，這就對(duì)各部件的工作可靠性提出了更高要求[1]。

掘進(jìn)機(jī)截割部是實(shí)際生產(chǎn)中直接參與具體截割工作的重要部件，該部件不僅具有伸縮機(jī)構(gòu)，而且還有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，加之截割部運(yùn)行環(huán)境較惡劣，因此，掘進(jìn)機(jī)截割煤巖時(shí)，截割部易發(fā)生故障，一旦此部位發(fā)生故障，掘進(jìn)機(jī)必然無(wú)法繼續(xù)工作，因此，研究掘進(jìn)機(jī)截割部常見故障并分析其原因也顯得越來越重要。

1 掘進(jìn)機(jī)截割部軸承損壞

1.1 巷道內(nèi)煤粉與巖石雜質(zhì)混入軸承引發(fā)損壞

1.1.1 損壞原因

掘進(jìn)機(jī)在進(jìn)行截割作業(yè)時(shí)，一旦截割頭部裝設(shè)的密封件發(fā)生失效，易引發(fā)煤粉混入掘進(jìn)機(jī)截割部軸承，最終造成軸承磨損損壞。掘進(jìn)機(jī)截割部最外層密封是位于截割部與截割頭連接處的密封，此密封件直接面對(duì)的是外部工作環(huán)境，因此最容易損壞。掘進(jìn)機(jī)截割部在進(jìn)行煤巖截割作業(yè)時(shí)，密封件連接處縫隙易擠入煤粉，這些煤粉會(huì)迫使密封件發(fā)生變形，最終對(duì)實(shí)際密封效果造成影響[2]。同時(shí)在截割頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)作業(yè)時(shí)，在無(wú)法保證同軸度的情況下，進(jìn)入此處密封內(nèi)部的雜質(zhì)會(huì)非常多，易嚴(yán)重磨損密封，長(zhǎng)此以往易造成密封失效。掘進(jìn)機(jī)截割部?jī)?nèi)的第二道密封為浮動(dòng)密封，當(dāng)截割部最外層密封損壞后，掘進(jìn)煤粉會(huì)大量進(jìn)入浮動(dòng)密封，使浮動(dòng)密封產(chǎn)生嚴(yán)重磨損，最終密封作用失效。一旦浮動(dòng)密封無(wú)法起到密封作用后，煤粉會(huì)迅速混入軸承，軸承開始產(chǎn)生磨損，起初在煤粉磨損的作用下，軸承滾動(dòng)體與內(nèi)外圈接觸處會(huì)產(chǎn)生細(xì)微槽痕，久而久之產(chǎn)生的槽痕會(huì)越來越大，易造成軸承各部件間配合不緊密，配合游隙增大，旋轉(zhuǎn)精度不達(dá)標(biāo)，軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)、出現(xiàn)噪聲，同時(shí)溫度也會(huì)升高，最終使軸承無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)生損壞。

1.1.2 預(yù)防措施

在設(shè)計(jì)掘進(jìn)機(jī)截割部時(shí)應(yīng)把截割部與截割頭連接處密封腔設(shè)計(jì)為易更換結(jié)構(gòu)，這樣更宜于工作人員在井下第一時(shí)間更換密封件；可通過加大此處密封密度，如并排使用多道密封等措施，以確保密封效果更佳，使用時(shí)間更長(zhǎng)；選用的密封件應(yīng)為特殊耐磨材料制造，以便更耐磨。另外，用戶應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)密封使用說明來維護(hù)保養(yǎng)密封件，當(dāng)密封件達(dá)到使用壽命后，應(yīng)及時(shí)更換，以確保實(shí)際密封效果達(dá)標(biāo)[3]。

1.2 機(jī)加焊接時(shí)軸承內(nèi)混入金屬雜質(zhì)引發(fā)損壞

1.2.1 損壞原因

在焊接掘進(jìn)機(jī)截割部時(shí)，易有焊豆、鐵屑以及銹斑等雜質(zhì)殘留于截割部?jī)?nèi)壁，截割部在工作過程中，在振動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等因素的影響下，掘進(jìn)機(jī)截割部?jī)?nèi)壁殘留的部分雜質(zhì)易發(fā)生滑落現(xiàn)象，與潤(rùn)滑油一道流入軸承內(nèi)部，軸承在工作時(shí)壓潰這些雜質(zhì)，會(huì)在軸承壓潰雜質(zhì)表面產(chǎn)生麻點(diǎn)，造成軸承發(fā)生損壞，最終失效[4]。

1.2.2 預(yù)防措施

一方面在裝配軸承時(shí)，必須先清理干凈截割部?jī)?nèi)各零件上的雜質(zhì)，如焊豆、銹斑、鐵屑等，再進(jìn)行軸承裝配。另一方面，用戶在進(jìn)行截割部軸承更換作業(yè)時(shí)，最好不要在井下更換，謹(jǐn)防截割部?jī)?nèi)部混入其它雜質(zhì)，在軸承運(yùn)行時(shí)嚴(yán)重磨損軸承，致使軸承發(fā)生損壞。

1.3 潤(rùn)滑不良或潤(rùn)滑油污染引發(fā)軸承損壞

1.3.1 損壞原因

掘進(jìn)機(jī)截割部?jī)?nèi)部密封損壞，截割部發(fā)生漏油，在用戶發(fā)現(xiàn)不及時(shí)與維護(hù)不及時(shí)的情況下，致使軸承由于潤(rùn)滑油不足，引發(fā)潤(rùn)滑不良造成損壞現(xiàn)象，或因潤(rùn)滑油更換不及時(shí)，使用嚴(yán)重污染的潤(rùn)滑油等，導(dǎo)致軸承損壞[5]。

1.3.2 預(yù)防措施

為便于用戶觀察截割部油位，在設(shè)計(jì)掘進(jìn)機(jī)截割部時(shí)，應(yīng)選一醒目位置來布設(shè)截割部油位計(jì)。與此同時(shí)，注油通道結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)得盡量簡(jiǎn)單，應(yīng)在無(wú)需拆卸截割頭的情況下，能順利給截割部?jī)?nèi)軸承注油，且應(yīng)設(shè)計(jì)泄油通道以及時(shí)排泄掘進(jìn)機(jī)截割部產(chǎn)生的污染潤(rùn)滑油，另外用戶對(duì)潤(rùn)滑油的補(bǔ)充、更換應(yīng)嚴(yán)格按使用說明進(jìn)行。

2 掘進(jìn)機(jī)截割部軸承漏油

2.1 截割部與截割頭處漏油

2.1.1 漏油原因

當(dāng)掘進(jìn)機(jī)截割部與截割頭連接處發(fā)生漏油現(xiàn)象時(shí)，所漏的油液主要為齒輪潤(rùn)滑油，通常浮動(dòng)密封失效是引發(fā)漏油的罪魁禍?zhǔn)??；谏鲜龇治隹芍?，若有煤粉混入浮?dòng)密封，在浮動(dòng)密封運(yùn)動(dòng)時(shí)，混入的煤粉會(huì)磨損浮動(dòng)密封滑動(dòng)面與密封面，造成浮動(dòng)密封密封作用失效，以致產(chǎn)生漏油現(xiàn)象。另外，所選的浮動(dòng)密封尺寸大小與腔體尺寸大小不相符，以致浮動(dòng)密封不能達(dá)到很好的密封效果，這樣也會(huì)造成截割頭后端泄漏潤(rùn)滑油。

2.1.2 預(yù)防措施

提高截割頭與截割部連接處的實(shí)際密封效果，謹(jǐn)防煤粉混入連接處。應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)樣本尺寸來加工浮動(dòng)密封腔體，加工好后應(yīng)派專人檢驗(yàn)腔體尺寸看其是否合格，同時(shí)應(yīng)選用正規(guī)廠家生產(chǎn)的浮動(dòng)密封件，使浮動(dòng)密封與腔體充分接觸。此外，為確保浮動(dòng)密封得到很好的潤(rùn)滑，同時(shí)又能減緩泄漏，可用潤(rùn)滑脂來代替潤(rùn)滑油做潤(rùn)滑。

2.2 伸縮保護(hù)筒端面漏油

2.2.1 漏油原因

就伸縮保護(hù)筒端面漏油而言，其所漏油液主要為截割主軸花鍵潤(rùn)滑油，這些潤(rùn)滑油之所以發(fā)生泄漏通常是由于伸縮內(nèi)筒與伸縮外筒間裝設(shè)的軸向滑動(dòng)密封發(fā)生失效。伸縮內(nèi)筒導(dǎo)入角不足，裝配伸縮內(nèi)筒與外筒時(shí)，劃傷密封件，密封腔尺寸存在問題，不標(biāo)準(zhǔn)等這些都是引發(fā)密封失效的原因。

2.2.2 預(yù)防措施

在設(shè)計(jì)伸縮保護(hù)筒時(shí)，應(yīng)把伸縮內(nèi)筒導(dǎo)入角設(shè)計(jì)得適當(dāng)大些，努力提升加工精度，應(yīng)嚴(yán)格按密封腔設(shè)計(jì)尺寸標(biāo)準(zhǔn)來加工密封腔，且加工好密封腔后，應(yīng)由專人檢驗(yàn)密封腔尺寸，看其是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。若發(fā)現(xiàn)密封腔加工尺寸不合格，應(yīng)及時(shí)安排返修，嚴(yán)禁流入市場(chǎng)使用[6]。

3 結(jié)語(yǔ)

生產(chǎn)中常見的兩大掘進(jìn)機(jī)截割部故障主要為截割部軸承損壞與發(fā)生漏油現(xiàn)象，這兩大故障也是影響掘進(jìn)機(jī)正常工作的主要因素。分析掘進(jìn)機(jī)截割部軸承損壞原因及漏油原因，并從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及維護(hù)等方面著手采取行之有效的措施加以解決，不僅有助于提高掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行可靠性，而且能更好地保障安全生產(chǎn)，有利于促進(jìn)煤礦企業(yè)的高產(chǎn)、高效。

[1]徐坤，佟金玉.巷道掘進(jìn)機(jī)截割部的全密封結(jié)構(gòu)[J].煤礦機(jī)械，2015（7）：45-48.

[2]王焱金，季清華，白雪峰，等.掘進(jìn)機(jī)截割部液壓系統(tǒng)分析[J].機(jī)床與液壓，2014（1）：79-81.

[3]王輝.掘進(jìn)機(jī)截割主軸用機(jī)械密封可靠性分析[J].煤礦機(jī)械，2010（2）：56-58.

[4]王繼玲.基于故障樹的掘進(jìn)機(jī)截割部擺動(dòng)故障分析[J].煤炭與化工，2015（3）：75-77.

[5]劉宛濤.懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割部抑塵防護(hù)裝置設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào)，2016（6）：42-45.

[6]龔海濱，魏成剛，胡方海，等.掘進(jìn)機(jī)截割部軸承損壞和漏油的原因分析[J].煤礦機(jī)械，2012（6）：25-26.