采煤机常见过热原因的分析与排除

程艳明　史国旺

摘要:采煤机在运行过程中,常常有发热的现象产生,如果温度超过了规定的指标,我们就称这种现象为过热。采煤机的热现象是不可忽视的,要积极予以分析与排除。

关键词:过热 摩擦热 泄露

0 引言

采煤机在运行过程中,常常有发热的现象产生,如果温度超过了规定的指标,我们就称这种现象为过热。

采煤机的过热现象是不可忽视的。一方面过热是故障的一种重要现象,如轴承、齿轮等传动部件,在发生故障时,将产生大量的摩擦热;液压系统的泵、阀、缸等元件的泄露也会产生大量的热量,这时如果不对零部件及时修理,采煤机可能会产生更大的故障。另一方面,过热还会带来一些恶劣的影响。

过热会使油液的物理、化学性能恶化,破坏了油液的粘度,使润滑油变稀,影响油膜的形成,导致相对运动的零件之间产生干或半干摩擦,使接触面之间磨损加剧,甚至产生咬焊、研死;液压系统过热将使抗磨油变质,产生氧化物杂质,堵塞油路、工作孔,影响液压元件工作的可靠性。

过热膨胀会使相对零件之间的配合间隙发生变化,若配合间隙变小,则润滑油无法进入,使运动无法正常进行,如轴承内外圈烧结抱死;液压阀阀体中动作不灵活或卡死。

过热会使金属零件变形,过热会使液压制动器的片式摩擦片扭曲,甚至胶合咬坏;过热会使非金属零件如橡胶体、塑料件早期老化,变质,降低使用寿命。

如果零件两端受到限制而不能自由膨胀,过热会使零件产生热应力,这个热应力或导致零件本身变形,或导致两端的零件损坏。

过热既然会给采煤机带来如此恶劣的影响,所以设计部门都为之规定了允许的最高温度。液压油池油温平衡时,温升不大于50℃,油温不大于75℃;小齿箱油温平衡时,温升不大于75℃,油温不大于85℃;截割部油温不大于100℃。

1 产生过热的原因

采煤机在工作时,一方面产生热量,另一方面又向周围环境散发热量。如果在单位时间内的发热量与散热量相等,这时称达到了热平衡。在各种条件不变的情况下,达到热平衡的时间是很长的,通常把每小时的温升不超过1℃的状态,就认为达到了热平衡。

1.1 采煤机故障引发的过热 如采煤机传动系统的轴承、齿轮、离合器等,它们发生故障后都会产生巨大的摩擦热。当轴承元件(滚珠或滚柱、保持架、内圈滚道或外圈滚道)产生点蚀、脱落、破裂等故障时不仅会产生异常的声音,而且会在较短时间内产生上百度甚至几百度的高温,所以我们检查轴承是否正常最常用的方法就是检查轴承部位是否过热。齿轮点蚀、胶合都会产生高温。

1.2 润滑不当也会导致过热 在运转过程中,相对运动的零部件克服摩擦所做的功是全部要转变成热的。摩擦热的大小与润滑状态有关。若润滑油太少,形成金属与金属直接接触的干摩擦或半干摩擦,那么将产生大量的摩擦热,有时金属表面的温度将很高,甚至可能达到金属的熔点。金属表面的摩擦热可以通过油液对周围空间传导或相邻部件的传导,使机组某一部位过热。如果摩擦副表面有良好的润滑,那么摩擦阻力变小而产生的摩擦热也小,少量的摩擦热被润滑油吸收并带走散掉,不致产生过热。

1.3 采煤机液压系统的发热分析 对于采煤机液压传动,油液的粘性摩擦、泄露等原因引起的压力损失或流量损失,也都会转变成热能而引起油液发热,导致液压箱过热如油管路由于长期未进行清洗保养,内壁附有污物,增加了压力损失,将使损失的压力转变成热;外接高压胶管过长,弯曲太多等因素所引起的压力损失,都能引起油液发热;油泵的内部泄露,使高压区泄往低压区,则油易引起发热,进而导致液压系统过热。油缸、油泵的内部泄露,往往能和系统的过热形成恶性循环。油缸、油泵的内部泄露引起的压力损失转变成热能,从而导致油温升高,油温升高会使油的粘度降低,流动性增加,这样又促进内部泄露加剧,泄露加剧又会使油温进一步提高……。这样的恶性循环使液压系统不能正常工作。

1.4 装配不当引发的过热 对于采煤机来说,零部件装配不当或调整不好,也是引起过热的原因。如轴承的孔与轴及外径与壳体的配合间隙都要适当,若配合间隙过大,将产生滑动,易引起轴承发热;若过盈太大,则影响轴承的游隙,使轴承运转不灵活,也容易引起轴承发热。另外齿轮啮合间隙不适当如齿轮某点咬合不好或伞齿轮与元弧伞齿轮间隙调整不好,油封(主要指油毡、石棉制作的油封)与轴配合太紧等都能引起局部过热。

2 减少过热的措施

机组发生过热现象后,应立即停止运行,并采取相应措施,予以解决。

2.1 消除故障减少发热量 凡是故障引起的过热,一定要采取措施排除。是轴承失效引起的发热,就要更换轴承;液压系统的泄露引起的发热就要处理泄露问题;润滑齿轮和轴承的油量要适当,既不能缺油也不能过多,缺油易引起干摩擦而发热,油过多回因搅拌作用而发热。

2.2 严格装配工艺 大修要特别注意齿面检查,间隙检查。齿轮装配也要严格执行工艺要求,齿轮孔和轴配合要适当,不得有偏心或倾斜现象。特别注意相对运动部件之间的间隙调整,间隙过小油液难以进入易形成金属与金属之间的干摩擦,引起过热,严重时甚至咬焊。

2.3 散热 不能堆积煤尘;保证冷却器水供给。

参考文献:

[1]张佑清编著.专著:矿山机械维修与安装.机械工业出版社1976年.

[2]杨玉全编著.专著:机械原理.北京理工大学出版社.1993年.