大傾角綜采工作面減速器升級技術(shù)的研究與應(yīng)用

趙墨濤

（中煤張家口煤礦機械有限責(zé)任公司 河北 張家口 075000）

本文中所研究的減速器是硬齒面減速器，屬三級傳動性能，其表面由優(yōu)質(zhì)合金鋼18CrNiMo7-6 滲碳淬火制造而成，齒面硬度高達(dá)HRC58-62，齒面磨削精度達(dá)5～6 級，其噪音很低，承載的能力卻很大。該減速器箱體鑄造強度很高，由上下兩部分組成，結(jié)構(gòu)性能好，運行強度和使用壽命一流。但其減速箱經(jīng)齒輪傳動，對上部齒輪進(jìn)行潤滑，減速器潤滑方式不理想，僅適合無傾角或傾角在5°范圍內(nèi)的采煤工作面使用。

1 設(shè)備狀況及原工況問題分析

該礦目前采用的減速器以進(jìn)口SEW 和中煤張煤機礦用減速器為主，設(shè)備存在以下缺陷：一是設(shè)備長時間運轉(zhuǎn)，會出現(xiàn)工作溫度過高的現(xiàn)象，達(dá)70 ℃～85 ℃；二是工作負(fù)荷一般大于1 100 MPA；三是油箱內(nèi)很容易受水、金屬屑末、煤塵、積碳等污染；四是注油只能到齒輪箱下油位孔流出為限；五是使用N460 工業(yè)齒輪油，加換油周期至少半年1 次。

2 原潤滑情況分析報告

減速器油溫高是減速箱潤滑失效的主要原因。油溫高，再加上系統(tǒng)零部件之間的摩擦，致使油膜部分被損壞，降低設(shè)備的運轉(zhuǎn)性能，降低設(shè)備的使用壽命。其中油溫高，導(dǎo)致設(shè)備中齒輪異常磨損，設(shè)備的壽命自然也會受損。另外，如果潤滑油的極壓性能不是很強，設(shè)備零部件之間的摩擦就不容易形成油膜，就不會起到潤滑的作用。如果減速器的潤滑劑變質(zhì)，肯定也會降低潤滑效果，潤滑效果變差就會產(chǎn)生積碳，更容易造成設(shè)備的磨損，出現(xiàn)更加糟糕的后果。

3 研發(fā)內(nèi)容和目標(biāo)

3.1 研發(fā)內(nèi)容。①針對目前減速器的結(jié)構(gòu)，初步確定改造方案，為進(jìn)一步設(shè)計改造提供技術(shù)支持及建議。②根據(jù)實際測繪情況，確定減速器結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步確定方案的可實施性。③二軸位置增加潤滑泵，對潤滑泵進(jìn)行選型。改變端蓋，便于與二軸軸齒輪連接。④在一軸上傾時，研發(fā)設(shè)計方案，實現(xiàn)潤滑泵從四軸位置吸油，注入一軸各軸承進(jìn)行充分潤滑。⑤在一軸向下傾斜時，研發(fā)設(shè)計方案，實現(xiàn)潤滑泵從二軸位置吸油，注入四軸齒輪及軸承位置。⑥整體改造方案實施，設(shè)備安裝調(diào)試并進(jìn)行潤滑試驗。

3.2 理論分析。原MS3H90DC 減速器的潤滑方式理論分析：輸入端齒輪的圓周速度為式中：d1t.分度圓直徑，mm；n1—齒輪軸的轉(zhuǎn)速，r/min。輸出端齒輪的圓周速度為：ν=11.6 m/s。(該減速器的傳動比為35.9566，輸出軸轉(zhuǎn)速為41 r/min)。因輸入、輸出端齒輪的圓周速度均小于12 m/s，所以才用浸油潤滑的潤滑方式。原減速器軸承的潤滑方式分析：輸入軸轉(zhuǎn)速為1 480 r/min，所以其線速度為9.29 m/s。

3.3 技術(shù)目標(biāo)或經(jīng)濟指標(biāo)。只要箱體內(nèi)有足夠的潤滑油，軸承及齒輪就能得到充分潤滑，避免了大傾角時軸承不能得到充分潤滑的設(shè)計缺陷。該減速器改造升級技術(shù)的研制成功，可解決大傾角減速器改造的技術(shù)難題，滿足大傾角工況條件下減速器的使用要求，大大節(jié)約新設(shè)備購置資金。

4 實施措施

4.1 增加潤滑泵，確定泵的規(guī)格為：壓力0.5 MPa，流量21.6 L/min。由于礦井無法提供獨立電源，故對原減速器二軸軸齒輪進(jìn)行改造，與潤滑泵連接，為泵提供動力源。

4.2 潤滑泵需重新安裝，保證潤滑泵上標(biāo)有“IN”一端始終在下方，“OUT”一端始終在上方。吸油口始終位于下箱體的“X1”或“X2”口，視傾角方向決定連接哪個接口，保證潤滑泵總是從最低位吸油。并且要將透氣塞與螺塞作對應(yīng)互換，保證透氣塞總在減速器的上方。

4.3 分流器上的P 口始終連接潤滑泵“OUT”口，其他C1 口、C2 口和C3 口為3 個供油出口，與箱體上的接口連接。

4.4 箱體內(nèi)注入清潔的工業(yè)齒輪油N320，水平安裝時，注油至S6 油塞處，應(yīng)經(jīng)常檢查油位，一旦低于標(biāo)定油位，應(yīng)及時補充。

5 結(jié)論

井下的運轉(zhuǎn)條件極為惡劣，在高粉塵、地壓大、過載、頻繁啟動、大傾角等工況條件下運行的大功率減速器，潤滑冷卻系統(tǒng)改造后，取得了明顯的運行效果和安全效益，改善了齒面的潤滑，延長了減速器的安全運行時間，提高了運行效益。