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1860采煤機搖臂浮動油封漏油分析與處理

2018-07-27

王興軍　李建　邢承賢
（兗礦集團公司東灘煤礦）

　　【摘　要】1860采煤機是由天地科技有限公司上海分公司研制生產(chǎn)的，在東灘煤礦1307工作面推進了2113米，過斷層10多條，出煤600多萬噸。在使用過程中多次出現(xiàn)了采煤機搖臂浮動油封漏油的現(xiàn)象。本文首先介紹了采煤機在東灘煤礦的應(yīng)用，采煤機搖臂結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場更換方法，分析浮動油封漏油原因，提出了搖臂浮動油封漏油的改進策略。
　　【關(guān)鍵詞】1860采煤機；搖臂；浮動油封
　　一、采煤機在東灘煤礦的使用
　　MG750/1860-WD采煤機于2013年11月在東灘煤礦1307工作面投入使用。
　　1307綜放工作面走向長軌順端2113.0m、運順端2098.0m，傾斜寬220.1m。
　　工作面回采3煤層，煤層厚度8.2～9.4，平均8.65米，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤質(zhì)穩(wěn)定。工作面地質(zhì)構(gòu)造以C8-1背斜為主，受其影響，煤層波狀起伏，次級褶曲發(fā)育，同時伴有FS2（落差Z大16米）、F2（落差Z大15米）兩條較大的斷裂構(gòu)造，均貫穿整個工作面，對回采影響較大。煤層走向10°～60°或300°～350°；傾向SE或NE。煤層傾角0°～12°，平均6°，煤層傾角變化較大。

　　二、采煤機搖臂結(jié)構(gòu)
　　MG750/1860-WD采煤機是一種多電機驅(qū)動、電機橫向布置，采用機載式交流變頻調(diào)速裝置的新型無鏈電牽引采煤機。它由左搖臂、右搖臂、左牽引部、右牽引部和中間電控部組成。搖臂是采煤機的工作部件，起截煤和裝煤的作用。

　　搖臂由電動機輸出軸帶動搖臂Ⅰ軸、Ⅱ軸、Ⅲ軸、三個惰輪軸、Ⅶ軸、行星減速器Ⅰ、行星減速器Ⅱ從而帶動滾筒旋轉(zhuǎn)。
　　行星減速器Ⅱ為四行星減速機構(gòu)。由太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈、行星架、支撐軸承、浮動油封和方形連接套組成。當(dāng)太陽輪轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動行星輪沿本身軸線自轉(zhuǎn)，同時又帶動行星輪架繞其軸線轉(zhuǎn)動，行星架通過花鍵和方形套連接，將輸出轉(zhuǎn)矩傳給滾筒。行星架前段靠NCF18/630V型軸承支撐，后端靠351076型軸承支撐，該軸承兩端面需控制軸向間隙為0.2-0.4mm。方形套與搖臂殼體采用浮動油封連接，使搖臂的減速機構(gòu)處于一個密閉的空間內(nèi)，保證搖臂減速機構(gòu)能夠潤滑與冷卻，能適應(yīng)行星機構(gòu)的軸向竄動，適應(yīng)在煤塵和煤泥水的工控下工作。浮動油封一旦損壞搖臂減速機構(gòu)就會漏油，而且漏油速度特別快，煤塵、煤泥水就會進入，使搖臂減速機構(gòu)處于無油狀態(tài)下運行。如果發(fā)現(xiàn)不及時就會造成搖臂軸承損壞或齒輪損壞甚至搖臂報廢，因此如果發(fā)現(xiàn)浮動油封漏油必須進行處理。

　　三、搖臂浮動油封的井下更換
　　采煤機造兩個機身條件，機身前后20米范圍內(nèi)的液壓支架不能拉移超前支架。在采煤機滾筒前的煤幫處支設(shè)4棵單體，對煤壁進行腰幫。檢修工作負責(zé)人對停電措施進行安全確認后，掛“檢修”牌，并將煤機離合分離。

　　人員進入煤壁側(cè)，清理干凈滾筒護板的頂絲孔，在頂絲空上安裝一個合適的起吊鼻子，在支架護幫板千斤頂上掛一個2t的葫蘆，葫蘆的下吊鉤鉤在護板的起吊鼻子上，使葫蘆微微受力，卸掉固定護板的螺栓，將護板拆掉放至不影響更換滾筒的位置固定。

　　將滾筒吊環(huán)轉(zhuǎn)至垂直向上的位置，使用1個5t及以上的葫蘆生根在支架頂梁的起吊環(huán)或支架千斤頂?shù)你q接銷孔處將滾筒吊起，起吊鏈應(yīng)處在輕微受力狀態(tài)。用Φ12的內(nèi)六角扳手卸下分水塊，將水管用棉紗堵好，防止進煤塵。再使用M46重型棘輪，拆卸掉24條滾筒緊固螺栓。用M30絲錐（先用一攻，再用二攻）清理出滾筒頂絲孔。用6條M30×200的頂絲均勻的上在滾筒的頂絲孔內(nèi)。用M46的重型套筒給頂絲依次均勻加力將滾筒頂出。使用2個3t及以上葫蘆生根在煤壁側(cè)支架上的起吊孔處，交替使用，將滾筒拉出，拉至煤壁側(cè)，使用葫蘆與單體可靠生根。

　　用M30的重型套筒將方形套壓盤的12條M20的螺栓卸除，依次取下壓板、空心軸、水管。用M20絲錐（先用一攻，再用二攻）清理出方形套的頂絲孔。用3條M20×300的頂絲均勻的上在方形套的頂絲孔內(nèi)。用M30的重型套筒給頂絲依次均勻加力將方形套頂出。使用1個2t及以上葫蘆生根在煤壁側(cè)支架上的起吊孔處，交替使用，將方形套拉出，移至一邊。

　　用螺絲刀分別起下方形套和搖臂殼體浮封盤上的壓環(huán)和“O”形圈。將方形套和浮封盤用棉布和清洗液處理干凈。然后將新浮動油封的“O”形圈和壓環(huán)放到方形套密封槽內(nèi)，由兩人配合對角用螺絲刀慢慢的把密封壓到位。然后按照同樣的辦法安裝搖臂殼體浮封盤上的浮動油封。

　　四、浮動油封漏油原因分析及改進策略
　　1.油封安裝偏斜，浮動油封座磨損造成漏油
　　油封安裝時要求唇口與軸頸部位全面貼合，油封安裝偏斜會造成油封體唇口與軸頸或連接桿不垂直，在加強骨架的牽引下，唇口由圓形變?yōu)闄E圓形，唇口接觸面不對稱造成偏磨油封唇口，間隙增大造成油封漏油。

　　對于安裝偏斜，浮動油封座磨損，可以采用活動的浮動油封盤。浮動油封由廠家安裝在可以活動的浮動油封圓盤上。井下處理時，把安裝有浮動油封的圓盤分別上在方形套和搖臂殼體上，避免安裝時產(chǎn)生的偏斜，和浮動油封座長時間使用產(chǎn)生的磨損。

　　2.油封承受徑向力發(fā)生斷裂。
　　由于1307工作面地質(zhì)條件復(fù)雜，過斷層較多，采煤機震動大。在采煤機割矸石的過程中，行星減速器Ⅱ行星架后端351076型支撐軸承，在長時間使用過程中，軸承間隙加大，造成方形套與搖臂殼體的軸向間隙加大，浮動油封受到震動后相對位移大，造成油封斷裂，搖臂漏油。

　　針對此情況在采煤大修過程中，對行星減速器Ⅱ行星架后端351076型支撐軸承進行更換。
　　3.浮動環(huán)及橡膠圈材質(zhì)的影響
　　密封力的增大會使?jié)櫥河湍ふ械綋p壞，導(dǎo)致溫度升高；懸臂段內(nèi)腔的高壓和工作時的沖擊會導(dǎo)致動靜環(huán)形變甚至開裂引起密封失效，因此浮動密封環(huán)的材料大都采用高硬度材料制成，如硬質(zhì)合金、陶瓷等，但為了使使用性能更好對材料的韌性同樣有一定的要求。橡膠圈通過被壓縮彈性變形來達到密封效果，彈性變形力隨著壓縮量的增大而增大，摩擦副間的壓力過大會影響潤滑油膜厚度，使其變小，這樣就使密封面因缺少油液，潤滑不足，摩擦力變大，溫升過高導(dǎo)致摩擦副燒結(jié)導(dǎo)致報廢。另外橡膠圈彈性變形過大進而會加快塑性變形，引起橡膠材料加快老化，所以，密封圈的材質(zhì)使用、彈性的均勻性保證、耐熱性的好壞，耐油性和耐老化性對密封有著至關(guān)重要的影響，現(xiàn)在一般采用的材料有丁晴橡膠、氫化丁晴橡膠、硅橡膠、氟橡膠等。

　　五、結(jié)束語
　　通過對采煤機搖臂浮動油封頻繁漏油原因分析與處理的相關(guān)研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，該項工作的開展有賴于對多方面優(yōu)勢因素的利用，有關(guān)人員應(yīng)該從采煤機搖臂浮動油封的客觀實際出發(fā)，制定Z為切實可行的漏油處理方案。

　　參考文獻：
　　[1]李學(xué)軍，宋勇.東風(fēng)4型機車柴油機調(diào)速器油封漏油的原因分析與改進[J].內(nèi)燃機車.2011（06）：123-125.
　　[2]劉峰.東風(fēng)4型內(nèi)燃機車靜液壓馬達油封漏油原因及處理措施[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟.2012（06）：87-89.