刮板輸送機(jī)鏈輪組件潤滑油循環(huán)過濾系統(tǒng)研究

楊存靈

（1.中煤張家口煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司；2.河北省高端智能礦山裝備技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 張家口 075000）

在我國能源供應(yīng)中，煤炭供應(yīng)具有重要的位置，在煤炭開采過程中，刮板輸送機(jī)是很重要的輸送設(shè)備，而鏈輪組件是刮板輸送機(jī)關(guān)鍵的部件之一，將電機(jī)減速器傳遞來的大扭矩通過鏈輪組件來驅(qū)動(dòng)閉合的刮板鏈運(yùn)行，從而帶動(dòng)煤炭在輸送機(jī)中移動(dòng)，鏈輪組件的故障會(huì)直接影響設(shè)備的運(yùn)行。而鏈輪組件的故障主要包括浮封環(huán)組件的失效，軸承的損壞、鏈輪齒的磨損等3 種常見形式，鏈輪齒的磨損可以通過觀察發(fā)現(xiàn)問題，浮封環(huán)組件的失效、軸承的磨損都在鏈輪組件體內(nèi)發(fā)生，不易覺察。由于井下環(huán)境復(fù)雜，煤灰、粉塵、水等容易進(jìn)入鏈輪體內(nèi)部或浮封環(huán)組件的失效，煤灰、粉塵、煤泥的進(jìn)入，日積月累地導(dǎo)致軸承的磨損，使鏈輪組件的使用壽命大大低于設(shè)計(jì)的使用壽命，本文設(shè)計(jì)一個(gè)潤滑油循環(huán)過濾系統(tǒng)，在不拆卸鏈輪組件，不影響生產(chǎn)的情況下，來解決煤灰、粉塵、水等進(jìn)入鏈輪體對浮封環(huán)組件及軸承造成的損害，延長鏈輪組件的使用壽命，從而降低鏈輪組件的更換頻率，提高井下煤炭開采效率。

1 鏈輪組件的結(jié)構(gòu)與失效形式

鏈輪組件由鏈輪、軸、軸承、軸承座、浮封座、浮封環(huán)組件、端蓋、密封及各類附件組成。安裝于輸送機(jī)機(jī)頭架或機(jī)尾架上，鏈輪組件失效形式有浮封環(huán)組件的失效，導(dǎo)致鏈輪體內(nèi)進(jìn)入煤塵，形成煤泥，造成軸承在缺少稀油潤滑和煤塵雜質(zhì)磨損的雙重作用下，過早疲勞損壞，繼而造成整個(gè)鏈輪組件的損壞?；蛎夯?、粉塵、水等進(jìn)入鏈輪體內(nèi)導(dǎo)致浮封環(huán)組件失效，以及鏈輪組件在正常運(yùn)行過程中，鏈輪組件的各零件之間產(chǎn)生的鐵屑等污染潤滑油，導(dǎo)致潤滑油品質(zhì)變差，從而影響浮封環(huán)組件、軸承的使用壽命，以及鏈輪齒的磨損等失效。

2 目前井下鏈輪組件潤滑注油形式以及存在的問題

井下鏈輪組件潤滑形式主要是潤滑油稀油潤滑，如圖1，稀油潤滑主要是在高于鏈輪組件的機(jī)頭架或機(jī)尾架上安裝遠(yuǎn)程注油裝置，通過管路與鏈輪組件連接，在遠(yuǎn)程注油裝置的油箱加注潤滑油，潤滑油通過自身重力以及與鏈輪組件之間安裝位置的高度差自動(dòng)向鏈輪組件注油。一路注油，另一路管路排出鏈輪組件內(nèi)的氣體。優(yōu)點(diǎn)是不用人員每天注油，只要保持遠(yuǎn)程注油裝置油箱里不缺油即可。

圖1 鏈輪組件注油管路聯(lián)接示意圖

存在的問題：其一,井下惡劣環(huán)境，煤塵、水等進(jìn)入鏈輪體內(nèi)，造成潤滑油變質(zhì)，油箱中的新油進(jìn)不來，鏈輪組件內(nèi)的變質(zhì)潤滑油無法排出，日積月累，浮封環(huán)組件以及軸承在油質(zhì)受到污染情況下運(yùn)行，容易造成浮封環(huán)組件和軸承的損壞。其二,當(dāng)浮封環(huán)組件損壞時(shí)，出現(xiàn)滲油、漏油現(xiàn)象時(shí)，導(dǎo)致鏈輪體內(nèi)進(jìn)入煤塵，不能及時(shí)清除煤灰，造成軸承在缺少稀油潤滑和煤塵雜質(zhì)磨損的雙重作用下，過早的疲勞損壞，繼而造成整個(gè)鏈輪組件的損壞。在井下拆卸鏈輪費(fèi)時(shí)費(fèi)力，更換浮封環(huán)組件困難，由于生產(chǎn)需要，可能需要等到整個(gè)工作面采完時(shí)才升井大修。從而進(jìn)一步對鏈輪組件造成損壞。其三，鏈輪組件內(nèi)部鐵屑的磨損，容易造成潤滑油油質(zhì)的變質(zhì)，變質(zhì)后的潤滑油無法及時(shí)排出，造成浮封環(huán)組件以及軸承的損壞。其四，井下環(huán)境惡劣，煤塵進(jìn)入鏈輪組件體內(nèi)，與潤滑油結(jié)合，容易造成淤泥，堵塞鏈輪組件內(nèi)部油路，導(dǎo)致浮封環(huán)組件及軸承不能及時(shí)得到潤滑，造成其虧油。其次鏈輪組件結(jié)構(gòu)緊湊，井下使用環(huán)境惡劣，安裝拆卸空間狹小，更換不方便，費(fèi)時(shí)費(fèi)力等。以上幾個(gè)方面的原因，造成鏈輪組件的使用壽命低于設(shè)計(jì)壽命，更換鏈輪組件費(fèi)時(shí)費(fèi)力，加之生產(chǎn)需要，不能及時(shí)更換鏈輪組件，容易造成鏈輪組件的嚴(yán)重?fù)p壞，從而影響設(shè)備使用壽命。

3 改進(jìn)措施及其原理

鑒于鏈輪組件的重要性以及損壞特點(diǎn)，通過在鏈輪組件體外安裝一套潤滑油循環(huán)過濾系統(tǒng)來解決以上問題，如圖2、由泵、油污過濾器、減壓閥、球形截止閥、管路等組成。當(dāng)鏈輪組件在井下使用一段時(shí)間后，利用井下每天檢修時(shí)間，可以啟動(dòng)泵，關(guān)閉10#球形截止閥，開通2#、4#、7#號(hào)球形截止閥，通過泵及管路把鏈輪組件里面的潤滑油吸出，通過3#油污過濾器過濾，減壓閥減壓后送回鏈輪體內(nèi)，通過閉合管路，不斷的循環(huán)，逐漸的把鏈輪體內(nèi)舊油吸出過濾后送回鏈輪體內(nèi)，從而達(dá)到清洗鏈輪組件體內(nèi)煤灰、鐵屑、水的目的。使浮封環(huán)組件、軸承在一個(gè)相對干凈的潤滑油環(huán)境中運(yùn)行，從而延長鏈輪組件的使用壽命。此潤滑油過濾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，其一，管路是透明的，方便觀察鏈輪體內(nèi)潤滑油的污染以及過濾情況，直到吸出的油比較清潔時(shí)可減少過濾的頻率。其二，油污過濾器，可過濾潤滑油中的煤灰、水、鐵屑等雜質(zhì)并且油污過濾器方便拆卸和更換。其三，回油管路中的減壓閥可將油壓降低到小于等于3kg.cm-3，起到保護(hù)浮封環(huán)組件的要求，防止壓力過大造成浮封環(huán)組件的損壞。其四,吸潤滑油的量小于等于回油的量,防止鏈輪體內(nèi)吸油過快，而導(dǎo)致鏈輪體內(nèi)缺油。其五,泵的輸出壓力不能太大。此潤滑系統(tǒng)還有另外一個(gè)作用，就是將原來鏈輪組件注油方式由被動(dòng)注油轉(zhuǎn)換為主動(dòng)注油，防止油路堵塞時(shí)，遠(yuǎn)程注油裝置的油壓力不足，到不了鏈輪組件體內(nèi)來，方法是關(guān)閉9#球形截止閥，開通10#球形截止閥，接通油箱，通過泵主動(dòng)向鏈輪體內(nèi)注油，防止鏈輪組件因?yàn)楣苈范氯庇?。通過此系統(tǒng)來改變浮封環(huán)組件、軸承在鏈輪體內(nèi)運(yùn)行時(shí)有良好的潤滑環(huán)境，減少煤塵、水等對鏈輪使用壽命的影響,從而延長鏈輪組件的使用壽命。

4 井下所見與建議

筆者之前在金雞灘煤礦108 工作面井下服務(wù)過程中，遇到過下面情況，當(dāng)時(shí)設(shè)備運(yùn)行4 個(gè)月后，輸送機(jī)機(jī)頭與鏈輪聯(lián)接的遠(yuǎn)程注油裝置油箱中的油是滿的，但是把回油管拆下，并放在低位，回油管不出油（備注：此鏈輪組件為雙伸鏈輪，通過鏈輪組件的定位銷注油，因此鏈輪組件進(jìn)出油口的高度一樣）。后拆下進(jìn)油管，用風(fēng)管向鏈輪體內(nèi)打氣，回油管出來潤滑油與煤泥的混合物，而鏈輪沒有漏油，如果發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，那么浮封環(huán)組件和軸承在潤滑油有大量雜質(zhì)污染和缺油的情況下，會(huì)逐漸失效，輸送機(jī)機(jī)尾鏈輪組件遇到的情況相似。還有通過觀察維修的舊鏈輪組件（如圖3），拆開后發(fā)現(xiàn)，鏈輪體內(nèi)潤滑油的路徑中，有大量雜質(zhì)，以及附著在鏈輪體內(nèi)部的潤滑油由本來的黃色變成黑色的，以及鏈輪軸中心過油孔中沉積大量煤泥，可以想象這樣的潤滑油對浮封環(huán)組件和軸承使用壽命的影響很大。

圖3

特別是在浮封環(huán)組件損壞的情況下，鏈輪體內(nèi)煤泥堆積的更多，軸承缺油的情況更嚴(yán)重，從而導(dǎo)致軸承損壞更快更嚴(yán)重，大大縮短了鏈輪組件的使用壽命，需要更換鏈輪組件，造成停產(chǎn)等不良影響，鑒于以上事實(shí)，煤塵、水鐵屑等對潤滑油的嚴(yán)重影響，此潤滑油循環(huán)過濾系統(tǒng)有其使用的必要性，建議在將來的煤礦生產(chǎn)中廣泛使用，通過過濾鏈輪體內(nèi)潤滑油的雜質(zhì)，給浮封環(huán)組件及軸承創(chuàng)造一個(gè)良好的潤滑環(huán)境，從而延長鏈輪組件的使用壽命，降低井下生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高采煤效率。

5 結(jié)語

本文對目前刮板輸送機(jī)鏈輪組件的注油方式以及鏈輪組件使用工作環(huán)境、失效特性進(jìn)行綜合分析，得出煤粉的持續(xù)侵入是影響浮封環(huán)組件以及軸承使用壽命的重要原因，提出新的潤滑油過濾系統(tǒng)的措施，不用拆卸鏈輪組件，就能簡單過濾鏈輪組件體內(nèi)潤滑油里面的煤粉、水、鐵屑雜質(zhì)等，通過給浮封環(huán)組件及軸承創(chuàng)造一個(gè)良好的潤滑環(huán)境，來增加鏈輪組件的使用壽命，減少鏈輪組件的更換頻率，從而提高采煤效率的方法。