自動集中潤滑在采煤機上的應用研究

劉玉忠

（汾西礦業(yè)雙柳煤礦，山西 柳林 033300）

引言

采煤機是井下煤炭回采的主要設備之一，隨著煤炭開采綜合自動化水平的不斷提升，部分礦井采煤機已實現(xiàn)全自動化控制，但是采煤機潤滑油加注仍采用傳統(tǒng)的手動方式，即通過人工手持注油槍對潤滑部位加注潤滑油[1-3]。手動加注潤滑油方式顯然已不能滿足采煤機自動化生產需要[4]。采煤機工作時需要潤滑的部位集中在牽引部、搖臂等位置?，F(xiàn)階段自動集中潤滑技術在工程機械、民用車輛等領域應用較為普遍且技術相對較為成熟。本文針對人工加注潤滑油存在的潤滑油浪費嚴重、效率低及勞動強度高等問題，提出將自動集中潤滑技術應用到采煤機潤滑油添加中，其無須采煤機停機即可實現(xiàn)各注油位置精準、定量添加。

1 自動集中潤滑系統(tǒng)概況

1.1 自動集中潤滑系統(tǒng)結構

采煤機自動集中潤滑系統(tǒng)結構主要包括壓力表、潤滑泵、過濾閥、油路監(jiān)視器、過濾閥、管路連接元件及管路等。

整個自動集中潤滑系統(tǒng)不受潤滑距離限制，可對各需要潤滑位置自動進行加注[5-6]。以山西某礦5306 綜采工作面使用的MG400/930-GWD 采煤機為例，具體采煤機需要加注潤滑油位置如圖1 所示。

圖1 采煤機各加注點位置示意圖

1.2 采煤機各位置潤滑油量確定

潤滑油以潤滑牽引部驅動輪、鉸接銷軸等為主，不僅可起到潤滑作用，而且可起到防水、防塵效果。在對需要潤滑油量進行計算時，可將銷軸簡化為滑動軸承，具體如圖2 所示。

圖2 滑動軸承示意圖

潤滑油使用量可根據公式（1）計算：

式中：Q 為潤滑油加注速度，mL/h；D 為加入潤滑油的軸承直徑，mm；L 為軸承內潤滑油加注有效長度，mm；K 為修整系數，由于采煤機處于潮濕及粉塵環(huán)境，為此將其取值為2.5。

通過公式（1）計算得到采煤機各位置潤滑油加注參數見表1。

表1 采煤機各位置潤滑油加注參數

采煤機在工作時依據各個位置潤滑需要設定不同的加注速度（2.5～25.0 mL/h），在同一時間內完成潤滑油加注工作。

2 自動集中潤滑系統(tǒng)設計

2.1 工作原理

液壓控制回路按照預先設定的控制程序驅動液壓馬達運轉，從而給潤滑泵運行提供動力，潤滑泵將油箱內的潤滑油通過管路按照預先設定流量運輸給需要潤滑的位置。通過對其他礦井采煤機采用的自動集中潤滑系統(tǒng)應用情況分析發(fā)現(xiàn)，若采用傳統(tǒng)的分配器控制潤滑油量，容易出現(xiàn)分配器堵塞問題，從而降低自動集中潤滑系統(tǒng)工作效率[7]。因此，為了提高自動集中潤滑系統(tǒng)運行效率及可靠性，提出通過點對點潤滑方式實現(xiàn)采煤機各潤滑點集中提供潤滑油的目標。

2.2 自動集中潤滑系統(tǒng)結構

依據采煤機各位置潤滑油需要量、容積等，設計的自動集中潤滑系統(tǒng)結構如圖3 所示。

圖3 自動集中潤滑系統(tǒng)結構（單位：mm）

自動集中加注系統(tǒng)采用液壓潤滑泵（型號RHX-I3）為潤滑油流動提供動力，潤滑泵有至少14 個出口，從而為采煤機各潤滑點同時加注潤滑油創(chuàng)造條件；采用流量監(jiān)視器（型號WDKY-M）對各位置加注的潤滑油量進行監(jiān)測，采用超壓溢流裝置對自動集中加注系統(tǒng)進行保護。液壓馬達帶動潤滑泵轉動，潤滑油進入膠管內，每個膠管均對應一個潤滑點。膠管由兩段構成，并采用快插結構連接。當自動集中潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障時可斷開膠管連接，并通過連接到潤滑點的膠管手動加注潤滑油。

設計的系統(tǒng)可實現(xiàn)采煤機潤滑點集中加注潤滑油，同時對各位置潤滑油加注狀態(tài)實施監(jiān)控，省去了分配器。采用點對點直接加注方式，整個加注系統(tǒng)運行效率更高。

2.3 液壓驅動部分

由于采煤機工作環(huán)境內存在瓦斯、粉塵等易燃易爆物質，為了確保自動集中潤滑系統(tǒng)運行安全，采用液壓馬達為潤滑油加注動力。液壓驅動部分控制回路采用電磁閥控制液壓馬達運行，并使用調速閥控制液壓馬達轉速，從而實現(xiàn)潤滑油添加速度控制。

3 現(xiàn)場應用分析

根據現(xiàn)場布置方案，將潤滑泵布置在采煤機身上。在安裝自動集中潤滑系統(tǒng)同時保留手動加注潤滑油方式。若自動集中潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可采用人工方式添加，確保采煤機正常高效運行。

現(xiàn)階段自動集中潤滑系統(tǒng)已在5306 綜采工作面MG400/930-GWD 采煤機上應用，現(xiàn)場應用表明，該系統(tǒng)可平穩(wěn)、高效運行，采煤機各銷軸均得到較好的潤滑，同時潤滑油加注管路未出現(xiàn)堵塞問題。通過采用自動集中潤滑系統(tǒng)，檢修班可節(jié)約檢修時間約1 h，不僅可減輕檢修作業(yè)勞動強度，而且可取得較為顯著的經濟效益。

4 結論

1）為了提高采煤機工作效率，將自動集中潤滑系統(tǒng)應用到MG400/930-GWD 采煤機上，現(xiàn)場應用后自動集中潤滑系統(tǒng)取得較好應用效果，達到了預先設計目標。采用的自動集中潤滑系統(tǒng)可實現(xiàn)對采煤機各潤滑部分潤滑油加注情況進行監(jiān)測，以確保各位置潤滑效果。

2）采用自動集中潤滑系統(tǒng)后，可避免外界惡劣環(huán)境給潤滑油加注帶來的不利影響。在井下綜采工作面現(xiàn)場應用后，采煤機潤滑效果良好，不僅大幅降低了檢修人員勞動強度，而且減少了設備檢修耗時，在一定程度上提升了采煤機綜合工作效率。