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轴承知识
采煤机铰接轴新型润滑结构设计
2016-10-25史春祥
（天地科技股份有限公司上海分公司，上海 200030）
摘 要：通过对采煤机摇臂与牵引箱铰接结构、铰接轴的受力与润滑分析、研究，充分利用采煤机结构特点，改变传统的润滑方式，提出新型的铰接轴润滑方法，提高了采煤机可靠性和可维护性，在实际应用中获得用户认可。
关键词：采煤机；铰接轴；润滑；可靠性
0 引言
目前，双滚筒采煤机的左右截割部均通过铰接轴与采煤机机身的牵引部壳体相连，一般采用同轴布置的2处铰接，且截割部为单耳结构，牵引部为双耳结构。采煤机在运行过程中，为了适应采煤过程中不同采煤高度的要求，基本都通过调高油缸伸缩实现截割部绕铰接轴的回转，Z终达到使截割滚筒上下摆动的目的。截割部是采煤机的机械执行机构，承受着截割反力等外载荷。截割部的所有受力均通过截割部与牵引部的铰接轴传递到牵引部壳体。既受较大的正压力，又有较大的摩擦力，所以要求铰接轴的润滑状态良好。
1 采煤机铰接轴现状
回转铰接轴的润滑通常仅有一种方式，即采用锂基质润滑脂进行回转面的润滑。即在铰接轴上或者与铰接轴配合的轴套、壳体上设计一定的储油槽，润滑脂储存在其间，并可通过一定的孔道在检修时进行补油。截割部上下摆动时，润滑脂在回转圆柱面形成油膜，起到润滑作用。
在实际生产中，综采工作面的粉尘常常会通过配合间隙进入铰接轴回转面、润滑脂的加注孔道等处，造成润滑油干结或注油孔道的堵塞而无法对铰接轴加注润滑脂。铰接轴处接触比压大，在润滑较差时，回转面将出现异常声响，铰接轴或轴套磨损较快，严重时造成回转面硬化层的剥落，甚至造成铰接轴孔，Z终发生截割部整体晃动、牵引部壳体掰坏等严重情况。造成元部件的损坏，增加故障检修时间，既耽误生产时间，更严重时将影响到工人操作安全。
2 改进方案
改变长期以来开式环境中铰接轴只能用润滑脂润滑的思路，本文提供一种采煤机回转轴处的稀油润滑方法，即：将原本开放式的铰接轴回转面两端以密封件封闭成一个相对密封的腔体，将润滑油通过适当的孔道引入其中，在回转面形成稀油油膜对回转面进行润滑。结构示意如图1所示。
摇臂壳体相对于牵引部壳体绕铰接轴相对旋转。摇臂壳体为铸件，其与回转铰接轴之间有2个对称布置的轴套，轴套相对摇臂壳体静止，相对铰接轴旋转。在轴套外端面设置一道O形密封圈，该密封压缩量不宜过大，避免回转轴转动过程中发热，同时也起到一定的透气作用。两轴套中间留3mm左右间隙，以便润滑油引入回转面。回转面为圆柱面，在充分考虑接触比压的情况下，在铰接轴或轴套上设计一定螺距、深度、宽度的螺旋润滑油槽，将3mm间隙处的润滑油引到回转面的整个长度。润滑油槽是在摇臂壳体上钻出的一定直径的光孔，通过此孔将3mm间隙与储油油池相连。结构如图2所示。
储油油池设置位置应该比铰接轴高，以便于润滑油自然流向铰接轴回转面。摇臂回转摆动时，也可使润滑油进入铰接轴处的相对密闭空间。油池设计有加油口和透气装置，透气装置为单向阀式，防止粉尘等进入油道。油池与油槽的设计须满足储油量能持续一定时间的要求。每个摇臂与牵引部由2处铰接轴相连，因此为了适应不同综采工作面仰俯采角度的要求，需要在每处铰接轴的摇臂上设置单独的储油油池，否则在较大仰俯采角度时会造成处于较高位置的铰接轴无法润滑的情况。所采用的润滑油，可以采用经过过滤的齿轮油或是液压油。
3 实施效果
天地上海分公司MG550/1380-WD系列采煤机采用了此新型设计，在有较大仰俯采角度的淮北矿务集团公司使用以来，一直采用废弃的齿轮油经过过滤后作为润滑油使用，维修记录显示铰接轴润滑良好，无异常声响等现象。在使用1a后升井大修时，铰接轴回转表面依然状况良好，可重复使用。目前，该结构形式已推广到采煤机其他铰接轴处，如基本处于被浮煤掩埋的调高油缸与摇臂，以及与牵引部壳体之间的铰接轴处等，应用效果也较单纯的润滑脂润滑形式大为改善。轴套采用一定的自润滑措施，效果更佳。
4 结语
本设计充分利用采煤机上所能利用的空间，采用稀油对铰接轴进行润滑。避免了粉尘对于润滑通道的堵塞，也能避免润滑脂干结后对孔道的堵塞，还能在一定程度上回收利用废弃稀油、节约润滑脂。对长期以来铰接轴润滑困难的现状进行了改进，进一步确保了回转轴的正常运转，也便进一步确保了整个采煤机的正常运转，提高了采煤机的可靠性、可维护性。
参考文献：
[1]呼靳宏，权振林.采煤机干油集中润滑系统的开发和应用[J].煤矿机械，2012，33（11）：211-213.
