采煤機(jī)搖臂中心水路改進(jìn)設(shè)計(jì)

秦 超 孫維耕 劉艷茹

（西安煤礦機(jī)械有限公司，陜西 西安710201）

井下工作面內(nèi)噴霧的水通過(guò)進(jìn)水座、中心水管、從管座中流向滾筒內(nèi)部，從噴嘴處噴出，形成內(nèi)噴霧，主要是起到降塵的作用。中心水管一端與進(jìn)水座連接，穿過(guò)行星頭部位潤(rùn)滑油腔，另一端與管座連接。搖臂中心水管與管座之間采用焊接方式密封，焊接過(guò)程中出現(xiàn)的誤差導(dǎo)致中心水管無(wú)法滿足同軸度要求，導(dǎo)致密封不牢固，中心水管漏水，引起潤(rùn)滑油乳化，齒輪溫度溫升較快，齒輪損壞較快，傳動(dòng)系統(tǒng)抱死，采煤機(jī)不能正常工作，影響煤礦效益。

1 采煤機(jī)搖臂中心水路工作原理及隱患

1.1 采煤機(jī)搖臂中心水路功能簡(jiǎn)述

采煤機(jī)搖臂在割煤過(guò)程中產(chǎn)生較大的粉塵，工作面視野受限，工人呼吸困難。因此在采煤機(jī)搖臂行星頭部位設(shè)計(jì)中心水路，煤礦工作面水通過(guò)軟管進(jìn)入到中心水路中進(jìn)水座，通過(guò)中心水管、管座進(jìn)入到滾筒水道內(nèi)，通過(guò)滾筒葉片間的噴嘴噴出水霧來(lái)降低工作過(guò)程中形成的粉塵。

1.2 采煤機(jī)搖臂中心水路結(jié)構(gòu)及工作原理

如圖1 所示，采煤機(jī)搖臂中心水路結(jié)構(gòu),序號(hào)1 進(jìn)水座在中心齒輪組中安裝固定；序號(hào)2 中心水管一邊與進(jìn)水座進(jìn)行連接，中間安裝有油封和水封，將中心齒輪組中的油腔和中心水管中的水腔進(jìn)行隔離；序號(hào)3 管座，內(nèi)部通過(guò)焊接與中心水管進(jìn)行固定，外面通過(guò)O 型密封圈與壓蓋連接；序號(hào)4 壓蓋安裝在行星頭方法蘭上面。

圖1 中心水路

在采煤機(jī)正常工作時(shí)候，內(nèi)噴霧水通過(guò)序號(hào)1 進(jìn)水座，然后進(jìn)入到序號(hào)2 中心水管，內(nèi)噴霧水通過(guò)中心水管的時(shí)候還可以帶走行星頭油腔內(nèi)的溫度，然后通過(guò)序號(hào)3 管座、序號(hào)4 壓蓋進(jìn)入到滾筒內(nèi)水道，通過(guò)噴嘴噴出，形成水霧進(jìn)行降塵。

1.3 采煤機(jī)中心水路出現(xiàn)的問(wèn)題

此方案在采煤機(jī)上使用并發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，煤礦井下條件復(fù)雜，采煤機(jī)在采煤過(guò)程中，出現(xiàn)幅度較大或頻率較大的振動(dòng)，在工作的過(guò)程中出現(xiàn)了管座與中心水管焊接處漏水造成行星頭部位油乳化的現(xiàn)象。

（1）中心水管直線度不夠，旋轉(zhuǎn)過(guò)程受力不均勻。中心水管在處理過(guò)程中外表面加工過(guò)程中有受熱，加工完放置過(guò)程中，中心水管會(huì)有輕微的變形，因此造成中心水管直線度較差，在采煤機(jī)工作過(guò)程中，中心水管偏載，造成中心水管和管座開(kāi)焊的一個(gè)重要原因。

（2）中心水管和管座焊接過(guò)程中不能保證較高的垂直度，管座與壓蓋、壓蓋和方法蘭配合緊湊，因此采煤機(jī)搖臂在工作的過(guò)程中也會(huì)造成中心水管的偏載，造成管座和中心水管的脫焊，造成潤(rùn)滑油乳化，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)溫度急劇上升，造成齒輪損壞，降低采煤機(jī)使用率，降低煤礦效益。

2 改進(jìn)型中心水管的特點(diǎn)

2.1 技術(shù)方案

總結(jié)原結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，在原來(lái)基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)：

（1）將原結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工后再進(jìn)行一次矯直，兩邊矯直工藝可以保證較長(zhǎng)中心水管的直線度。

（2）改進(jìn)結(jié)構(gòu)將搖臂中心水管直接插入管座中，用4 個(gè)O形圈密封，并用一根長(zhǎng)銷固定管座與中心水管，長(zhǎng)銷兩端用螺釘緊固，O 形圈不僅解決了中心水路的密封問(wèn)題，同時(shí)還消除了因焊接誤差引起的同軸度無(wú)法滿足的問(wèn)題。

圖2 中心水路改造圖

改進(jìn)后的中心水路，避免了因?yàn)槊摵冈斐傻臐?rùn)滑油乳化，引起行星頭溫度過(guò)高造成傳動(dòng)系統(tǒng)損壞。同時(shí)也避免了因?yàn)橥S度不夠，搖臂工作過(guò)程中造成焊縫掉渣，造成傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪損壞。新結(jié)構(gòu)改后，中心水管如果出現(xiàn)偏載的情況，O 型密封圈也能夠出現(xiàn)伸縮來(lái)彌補(bǔ)結(jié)構(gòu)不足。改進(jìn)中心水路的搖臂使用更加穩(wěn)定，維護(hù)也更加簡(jiǎn)單。

2.2 使用效果

采煤機(jī)搖臂中心水路管座和中心水管連接結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)完成，新方案在采煤機(jī)上面已經(jīng)使用，使用效果非常明顯，沒(méi)有出現(xiàn)行星頭潤(rùn)滑油乳化現(xiàn)象，采煤機(jī)搖臂可靠性和穩(wěn)定性都有明顯提高。目前，中心水路改進(jìn)的搖臂在我公司多個(gè)采煤機(jī)上使用，效果良好，維修簡(jiǎn)單，減少檢修時(shí)間，增加采煤機(jī)的使用效率，為煤礦增加效益。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)采煤機(jī)搖臂中心水路改進(jìn)設(shè)計(jì)，有效避免了管座與中心水管焊接處掉渣漏水情況；新結(jié)構(gòu)拆卸簡(jiǎn)單，解決了更換中心水管的難題，提高了采煤機(jī)使用可靠性，增加出煤率，為煤礦創(chuàng)造了價(jià)值，增加了效益。