自动润滑技术在采煤机齿轮箱中应用.pdf

第 3 O卷第 l O期 2 0 0 9年 1 O月 煤 矿 机 械 Co a l Mi n e Ma c hi n e r y V0 l - 3 0 No ． 1 O Oc t ． 2 OO 9 自动润滑技术在采燥机齿轮箱中应用 汪鑫 西华大学 机械工程与 自动化学院 ， 成都 6 1 0 0 3 9 摘 要 研 究和讨 论 了齿轮 箱润滑技 术 特点 ， 分析 了采 煤机齿 轮 箱的具 体 工况条件 ， 设 计 了一 种采煤机齿轮箱 自动润滑装置 ， 实现 了齿轮箱箱体 内最高端处的齿轮及轴承的润滑 ， 较好地解决 了齿轮箱 内飞溅润滑效果不 良处的齿轮及轴承润滑， 增加 了齿轮、 轴承的耐用度和使用寿命 ， 提 高 了采煤机的工作可靠性和使用寿命 ， 延长 了采煤机整机检修 时间， 适应现代采掘的需要 ， 具有较好 的经 济效益 。 关 键词 采 煤机 ； 齿轮 箱 ； 飞 溅润 滑 ；自动 润滑 中图分 类号 T D 4 2 1 ． 6 文 献标 志码 A文章编 号 1 0 0 30 7 9 4 2 0 0 9 1 00 1 9 00 2 Ap p l i c a t i o n o f S e l f - l u b r i c a t i o n Te c h n o l o g y i n Ge a r b o x o f Co a l M i n i n g M a c hi n e W ANG Xi n Me c h a n i c a l En g i n e e r i n g a n d Au t o ma t i o n C o l l e g e o f Xi h u a Un i v e r s i t y ，Ch e n g d u 6 1 0 0 3 9，C h i n a Abs t r a c t Th e t e c h n o l o g y c h a r a c t e r i s t i c s o f g e a r- b o x l ub ric a t i o n we r e s t ud i e d a n d d i s c u s s e d， t h e s pe c i f i c o p e r a t i n g c o n di t i o n s o f t he c o a l mi n i n g ma c h i n e g e a r b o x wa s a n a l y z e d，o n e k i nd o f g e a r b o x i n s t a l l me n t i n t h e c o a l mi n i n g ma c h i n e wi t h s e l f -l u b r i c a t i o n wa s d e s i g n e d ，l ub ric a t i o n f o r b o t h g e a r s i n t he hi g h e s t e nd a n d b e a r i n g s h a s b e e n r e a l i z e d ．Bo t h g e a r s wi t h b a d s p l a s h l u b r i c a t i o n e f f e c t s a n d b e a r i n g l u b r i c a t i o n i n t h e g e a r - b o x h a v e b e e n s o l v e d ，b o t h d u r a b i l i t y a n d s e r v i c e l i f e for g e a r s a n d b e a r i ng s we r e i nc r e a s e d ， o p e r a t i o n a l r e l i a b i l i t y a n d s e r v i c e l i f e for t he c o a l mi n i n g ma c hi n e wa s e nh a nc e d ，o v e r ha u l i n g t i me t o t h e c o a l mi ni n g ma c hi n e wa s l e n g t h e ne d．And r e q ui r e me n t for mo d e m e x c a v a t i o n wa s me t we l l ， a n d h a d g o o d e c o n o mi c e ffic i e n c y ． Ke y wo r d s c o a l mi n i n g ma c h i n e ；g e a r b o x；s p l a s h l u b r i c a t i o n；s e l f - l u b r c a t i o n 1 采 煤机齿 轮箱 主要 故障分 析 采 煤 机 齿 轮 箱 润 滑 因润 滑 不 良经 常 出现 的 故 障有传动齿轮齿面胶合 、 轴承过度磨损 、 有渗漏油 现象 、 箱内润滑油温度较高等。其中齿面胶合 、 轴承 过 度损 坏 、 渗漏 油 和油 温 较高 等都 较 大 地影 响 采 煤 机齿轮箱的工作寿命 ， 进而影响采煤机整机 的使用 寿命 。经调 查采煤 机 中的齿 轮箱 出现故 障 主要 是 齿 轮 箱 中的 轴 承 因润 滑 不 良而 失 效 ，严 重破 坏 齿 轮 箱。主要原因是齿轮箱 内轴承的套圈与滚动体表面 反 复 承受着 交 变载 荷 的作 用 。轴 承 由 于润 滑 、 安装 等 方 面 的误 差 ，在 交 变载 荷作 用 下 会产 生 裂纹 、 点 蚀及表面剥离等缺 陷 ， 从而使轴 承损坏 ， 进而造成 齿轮副损坏。在轴承失效因素中． 安装约占 1 5 ％， 污 染约占 1 5 ％， 润滑和疲劳约 占3 5 ％。据统计采煤机 齿轮箱中的 7 0 ％以上的轴承在预定寿命前失效。当 前 ， 采煤机齿轮箱一般都采用油浴 飞溅润滑 ， 由于 采煤过程中箱体绕 固定轴线回转 ， 致使箱体另一端 经常升高或降低 ． 齿轮箱 内油浴无法 飞溅润滑到最 高端 ； 另外 ， 在齿轮传动轴中， 一些惰轮 中安装 的轴 承利 用飞溅 润 滑效 果 不好 ， 所 以这些 齿 轮 及轴 承 在 无润 滑 或润 滑不 良时 ， 处 于干摩 擦 、 高 温 升状 态 ， 严 重缩短了齿轮和轴承使用寿命 ， 甚至导致齿轮因温 升过高出现表面胶合 ， 直接影响采煤机的工作可靠 性和使用寿命 ， 影响该采煤机传动齿轮轴轴承的润 滑效果 ， 加剧 了轴承非正常损耗 ， 有时甚至出现驱 动 机构 箱体 磨 损 的事 故 。 使 采 煤 机 整机 未 到大 检修 期而被迫更换 整套驱动机构 ，大大增加 了生产成 本 。 2 常 用齿轮 箱润 滑方 式 1 油 浴润 滑 油 浴润 滑 的特 点是 以齿轮 箱 作 为油 槽 ， 齿 轮 浸 在 润滑 油 中一 定 的深 度 。 利用 齿 轮转 动 过程 中带 动 箱体下部的润滑油进行接触点 的润滑 ． 润滑油 的冷 却是采用上下流动进行 自然冷却。这种润滑方式简 单可靠 ， 适用于中小型齿轮箱。 3 m ／ s 齿轮的圆周速 度 1 2 ～ 1 5 m ／ s 。 2 离 心润 滑 离心 润 滑 的特 点 是 在 齿 轮 轮 齿 底 部 钻 若 干 个 小孔 ， 充分利用 了齿轮旋转时离心力的作 用 ， 靠离 心力把油从小孑 L 中甩出， 供给接触的齿面． 从而实 V o 1 ． 3 0 N o ． 1 0 自动润滑技术在采煤机齿轮箱中应用 汪鑫 第 3 0 卷第 1 O 期 现润 滑 的 目的 。同 时 ， 润 滑 油 在离 心 力 作 用 下具 有 连续冲洗冷却的效果。离心润滑的润滑效果比其他 润滑 方 式 好 ， 缺 点 是 齿 轮 上 加 工 小 孔 较 麻 烦 ， 需 要 的齿 轮 结构 也 很 复杂 ， 必 须 提 供一 套 供 油 设 备 。 因 此 ， 除 了转 速 较 高 ， 需 要 确 保 安 全 运 行 的重 要 大 型 齿 轮外 ， 通 常不 采用 离心 润 滑 。 3 油 雾润 滑 油雾润滑是 目前经常使用 的一种 高效润滑方 式 。常用的油雾润滑系统以压缩空气作为动力 ， 使 油液 充分 雾 化产 生一 种 烟雾 状 的 、粒 径 在 3 m 以 下的干燥烟雾 ， 后经管道 、 凝缩嘴 ， 使油雾变成较大 的 、 湿 润 的油粒 子后 ， 再输 送 到需 要 润滑 的部 位 。优 点是油雾能够随压缩空气弥散 ， 供油量少也能获得 良好均 匀 的润 滑效 果 。通 过压 缩空 气 带走 大部 分热 量． 能够降低工作温度。 4 循 环润 滑 循 环 润 滑 的特 点 是 润 滑 油 通 过 油 泵 输 送 到 齿 轮箱 ， 然后又流回油箱 。 如此反复不断地循环 ， 主要 适用于圆周速度大于 1 2 ～ 1 1 0 m ／ s 、 功率较大的圆柱 齿轮传 动 。 3自动 润滑 装置 的设 计 在煤矿采煤过程 中， 采煤 机齿轮箱 由于采煤过 程中箱体绕 固定轴线 回转 ． 致使箱体另一端经常升 高或降低 ．齿轮箱 内油浴无法飞溅润滑到最高端。 为了增加齿轮箱 中齿轮 、 轴承 的使用寿命 ， 提高整 机可靠性 ． 设计和采用了一种采煤机齿轮箱 自动润 滑装置 ．用齿轮箱体作为 自动润滑装置 的油箱 ， 在 采煤机的传动轴上安装一油泵 ， 油泵一端通过吸油 管与齿轮箱体连通 ， 其另一端通过输油管路连至齿 轮及 轴 承 的润 滑点 处 。油泵 经 吸 油管 吸油 ， 经过 截 止阀 、 单 向阀、 过滤器和输油管路送油到各齿轮及 轴承润滑点处。利用 自动润滑装置实现了最高端处 的齿轮 、 轴承和惰轮 中安装 的轴承润滑 ， 增加 了齿 轮 、 轴承使用寿命 ， 极大地提高 了采煤机整机 的可 靠性 。利用齿轮箱体 1 作 为 自动润滑装置 的油箱 ， 在采煤机 的传动轴 3上安装一油泵 4，齿轮箱体 中 注入 中高压齿轮油 ，吸油管安装在齿轮箱体下部 ． 油泵经吸油管吸油 ， 经单 向阀 1 2 、 过滤器 9和输油 管 路 7送 油 到 各 齿轮 6和 轴承 5润 滑 点 ， 输 油 管路 7上设 有 压差 表 8和 压力 表 1 O 。如 图 1 所示 。 一 一 ‘ 图 1 自动 润 滑 装 置 图 1 ． 齿 轮箱 体2 ． 电机3 ． 传 动轴 4 ． 油泵5 ． 轴承6 ． 齿轮7 ． 输油 管路8 ． 压差表 9 ． 过滤器1 0 ． 压力表1 1 ． 溢流 阀 l 2 ． 单向阀 l 3 ． 截止阀 4结语 采用齿轮箱作为 自动润滑装置的油箱 ， 在采煤 机的传动轴上安装一油泵 ， 油泵将齿轮箱体中的油 吸出 ，经过过滤器送到被润滑的齿轮和轴承处 ， 使 齿轮和轴承随时处于 良好的润滑状态中 ． 减小了摩 擦 ， 降低 了温升 ， 从而增加 了齿轮和轴承 的使用寿 命。 自动润滑装置 的油泵经吸油管吸油 ， 经过截止 阀、 单 向阀 、 过滤器和输油管路送油 到各齿轮 和轴 承润滑点处 ，实现 了最 高端处的齿轮和轴承 的润 滑 ．以及 飞 溅 润滑 效 果 不 良处 的齿 轮 和轴 承 润 滑 ， 延长了齿轮和轴承的使用寿命 ， 适应 了现代采煤需 要 ， 具有较好 的应用前景和经济效益。 参考文献 [ 1 ] 吴乾生 ， 喻洪能 ，h 真虎 ， 等． MXG 一 3 7 5采煤机组的技术 改造 [ J ] ． 煤矿机械 ， 2 0 0 5 ， 2 6 1 0 4 4 4 7 ． [ 2 1 t伟． 磨 煤机齿轮箱润 滑油抗 泡沫性能下降原 因分析及处理 [ J ] ． 润滑与密封， 2 0 0 8 7 2 3 2 5 ． [ 3 ] 王 慧生 ， 张爱 芹． 立 式增 速齿轮 箱的润 滑改 进 [ J ] ． 润滑 与密封 ， 2 0 0 4 3 5 3 5 5 ． 作者简介 汪鑫 1 9 7 6 一 ， 四川平仓人 ， 讲师 ， 硕 士研究 生 ， 主要 研 究 方 向为 机 械 设 计 及制 造 、 包 装 机 械 ． 收稿 日期 2 0 0 9 0 5 1 8 给 排 水 管 路 出 水 流 量 简 易 测 算 方 法 各行各业都离不开供水或者排水。 在没有流量计 的场合 ， 如果能够提供一种快速准确地测算排水流量的方法 ， 对于确定供 水或者排水方案和指导作业将起到有效的保证作用。山东科技大学和兖州矿业 集 团 公司济宁三号煤矿研究 出一种利用水管 水流出管 口以后的运动轨迹估算水流流量的方法。 此项测算前提条件是水流排出水管时保持满管状态 ， 水管 出IS l 应水平放置 。在一般条件下 ， 用一把尺子就很容 易测 出排水 管出 E l 水流竖直高度和水平流动距离 ， 因此可 简便 地算 出流量 。不带尺子 时 ， 靠 目测 也可估算排水量 ； 当水流充不满水管时也 可根据实 际水流断面大小来估算流量。他们利用水泵和内径 1 5 0 mm管路排 水 ， 在管路上 安装 1 台流量计 ， 测得水流降落高度 后估算流量与流量计最大误差为 4 ． 9 ％， 表 明其准确性还是 比较高的 。 在煤矿井下现场和不具备其他测流量手段的地点 ， 用这种 方法可 以方便而准确地测算 出设备的排水量 ， 进而估算 出现场 的涌水量 ， 对于检测排水设备的性能和检验排水设备 的能力具有 重要 的意义 。 李剑峰 一 】 9】 一