采煤机截割部一轴结构研究
2014-03-12周海峰李玉标杨瑞锋
周海峰++李玉标++杨瑞锋
摘要： 采煤机在井下割煤时，截割部一轴经常会出现漏油情况，影响矿方生产进度，经过对一轴漏油故障进行分析，找出漏油原因，针对一轴结构特点，实施三种整改方案，并选择最优方案。
关键词： 一轴；耐磨；漏油
中图分类号：TD421 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）04-0027-02
0 引言
采煤机截割部一轴组件主要由1齿轮轴、2轴承、3油封座、4油封、5耐磨套、6O型圈组成，见图1，工作原理为齿轮轴带动轴承内圈、耐磨套与油封相对转动，由齿轮油进行润滑，其合理结构设计可提升采煤机截割部传动件的可靠性。
1 漏油分析原因
1.1 部品不良 在井下拆卸过程中我们发现如下问题，采煤机摇臂一轴耐磨衬套工作不到一个月，就磨损严重，致使油封与耐磨套之间间隙过大，无法进行密封。被油封划出沟槽，见图2。造成摇臂一轴电机处漏油。
1.2 装配不当 我司研发人员去矿上解决MG710采煤机左截割部一轴漏油故障，经过实际考察与服务工程师描述，拆卸后仔细检查耐磨衬套的磨损状况，发现耐磨衬套的镀铬表面完好，没有出现油封高速旋转造成的磨损情况，但发现油封的唇部有裂口，见图3。
经询问得知MG710采煤机在出厂下井工作之后一轴进行过一次拆解，矿工由于经验不足在拆解装配过程中导致油封翻唇，多次旋转磨损出现裂口，造成漏油故障，对出现的二次非正常装配，服务工程师和矿方均表示认同。
因为装配一轴齿轮轴时，油封处于盲装状态，建议此处装配时提供相应工装，按工艺规范作业，避免油封发生翻唇现象，导致漏油故障发生。
1.3 维护不当 油封齿轮腔内齿轮油需要定期进行检查并进行维护，如检查过程中发现齿轮油清洁度不达标的问题需要进行更换齿轮油，以保油封在良好的工作环境下工作。
综上所述，采煤机一轴油封漏油故障主要原因：a.与油封唇口接触的耐磨衬套表面镀铬硬度不够；旋转过程中，油封将耐磨衬套划出划痕，导致漏油。b.井下装配过程中油封处于盲装状态，油封发生翻唇现象，油封非正常工作，导致漏油。
2 故障解决方案
实施方案：取消耐磨衬套与O型圈，见图4，减少漏油环节，将齿轮轴与油封接触段进行特殊工艺处理，三种处理方案如下：
①轴表面渗碳淬火[1]，表面硬度58HRC-62HRC（655HV-745HV），硬化层深度1.2-1.6mm，加工外圆时磨削加工，且只允许径向进刀，见图5。
②轴表面采用激光熔覆[2]工艺，表面硬度62HRC-64HRC（745HV-795HV），硬化层深度0.5-1mm，加工外圆时磨削加工，且只允许径向进刀，见图6。
③轴表面采用油封专用SKF轴保护衬套，见图7。
SKF轴保护衬套壁厚0.254mm，均在一侧有一个可拆卸的安装法兰，以易于安装且每个衬套同时提供安装工具。此套拆卸方便，易于更换。
3 试验验证
三种方案均用到同一机型上，在矿上进行对比耐磨试验，验证结果如表1。
4 结论
经过对比试验，发现采煤机截割部一轴使用方案2（激光熔覆）工艺耐磨时间优于其它两种。
但当激光熔覆轴长时间工作表面出现划痕时，修理轴通常要拆卸机器，将轴拆下来然后进行修复，再打磨直至其重新符合要求，影响矿方生产。为进一步提高一轴的耐磨性，可在有划痕的轴上装上方案3中的SKF轴保护衬套，此套安装方便，不必拆下受损的轴，将SKF轴保护衬套装在轴上后，可以继续运行，延长轴的耐磨寿命。
参考文献：
[1]张晗亮.渗碳淬火齿轮接触疲劳强度可靠性试验[J].石油机械，1995（05）.
[2]赵文强，苗鸿宾，梁艳.采煤机截齿的激光熔覆修复技术研究[J].煤矿机械，2012.
[3]靳立红，刘春生，孙剑锋.采煤机截割部双电机机械串接驱动的同步性研究[J].煤矿机械，2011（07）.endprint
摘要： 采煤机在井下割煤时，截割部一轴经常会出现漏油情况，影响矿方生产进度，经过对一轴漏油故障进行分析，找出漏油原因，针对一轴结构特点，实施三种整改方案，并选择最优方案。
关键词： 一轴；耐磨；漏油
中图分类号：TD421 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）04-0027-02
0 引言
采煤机截割部一轴组件主要由1齿轮轴、2轴承、3油封座、4油封、5耐磨套、6O型圈组成，见图1，工作原理为齿轮轴带动轴承内圈、耐磨套与油封相对转动，由齿轮油进行润滑，其合理结构设计可提升采煤机截割部传动件的可靠性。
1 漏油分析原因
1.1 部品不良 在井下拆卸过程中我们发现如下问题，采煤机摇臂一轴耐磨衬套工作不到一个月，就磨损严重，致使油封与耐磨套之间间隙过大，无法进行密封。被油封划出沟槽，见图2。造成摇臂一轴电机处漏油。
1.2 装配不当 我司研发人员去矿上解决MG710采煤机左截割部一轴漏油故障，经过实际考察与服务工程师描述，拆卸后仔细检查耐磨衬套的磨损状况，发现耐磨衬套的镀铬表面完好，没有出现油封高速旋转造成的磨损情况，但发现油封的唇部有裂口，见图3。
经询问得知MG710采煤机在出厂下井工作之后一轴进行过一次拆解，矿工由于经验不足在拆解装配过程中导致油封翻唇，多次旋转磨损出现裂口，造成漏油故障，对出现的二次非正常装配，服务工程师和矿方均表示认同。
因为装配一轴齿轮轴时，油封处于盲装状态，建议此处装配时提供相应工装，按工艺规范作业，避免油封发生翻唇现象，导致漏油故障发生。
1.3 维护不当 油封齿轮腔内齿轮油需要定期进行检查并进行维护，如检查过程中发现齿轮油清洁度不达标的问题需要进行更换齿轮油，以保油封在良好的工作环境下工作。
综上所述，采煤机一轴油封漏油故障主要原因：a.与油封唇口接触的耐磨衬套表面镀铬硬度不够；旋转过程中，油封将耐磨衬套划出划痕，导致漏油。b.井下装配过程中油封处于盲装状态，油封发生翻唇现象，油封非正常工作，导致漏油。
2 故障解决方案
实施方案：取消耐磨衬套与O型圈，见图4，减少漏油环节，将齿轮轴与油封接触段进行特殊工艺处理，三种处理方案如下：
①轴表面渗碳淬火[1]，表面硬度58HRC-62HRC（655HV-745HV），硬化层深度1.2-1.6mm，加工外圆时磨削加工，且只允许径向进刀，见图5。
②轴表面采用激光熔覆[2]工艺，表面硬度62HRC-64HRC（745HV-795HV），硬化层深度0.5-1mm，加工外圆时磨削加工，且只允许径向进刀，见图6。
③轴表面采用油封专用SKF轴保护衬套，见图7。
SKF轴保护衬套壁厚0.254mm，均在一侧有一个可拆卸的安装法兰，以易于安装且每个衬套同时提供安装工具。此套拆卸方便，易于更换。
3 试验验证
三种方案均用到同一机型上，在矿上进行对比耐磨试验，验证结果如表1。
4 结论
经过对比试验，发现采煤机截割部一轴使用方案2（激光熔覆）工艺耐磨时间优于其它两种。
但当激光熔覆轴长时间工作表面出现划痕时，修理轴通常要拆卸机器，将轴拆下来然后进行修复，再打磨直至其重新符合要求，影响矿方生产。为进一步提高一轴的耐磨性，可在有划痕的轴上装上方案3中的SKF轴保护衬套，此套安装方便，不必拆下受损的轴，将SKF轴保护衬套装在轴上后，可以继续运行，延长轴的耐磨寿命。
参考文献：
[1]张晗亮.渗碳淬火齿轮接触疲劳强度可靠性试验[J].石油机械，1995（05）.
[2]赵文强，苗鸿宾，梁艳.采煤机截齿的激光熔覆修复技术研究[J].煤矿机械，2012.
[3]靳立红，刘春生，孙剑锋.采煤机截割部双电机机械串接驱动的同步性研究[J].煤矿机械，2011（07）.endprint
摘要： 采煤机在井下割煤时，截割部一轴经常会出现漏油情况，影响矿方生产进度，经过对一轴漏油故障进行分析，找出漏油原因，针对一轴结构特点，实施三种整改方案，并选择最优方案。
关键词： 一轴；耐磨；漏油
中图分类号：TD421 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）04-0027-02
0 引言
采煤机截割部一轴组件主要由1齿轮轴、2轴承、3油封座、4油封、5耐磨套、6O型圈组成，见图1，工作原理为齿轮轴带动轴承内圈、耐磨套与油封相对转动，由齿轮油进行润滑，其合理结构设计可提升采煤机截割部传动件的可靠性。
1 漏油分析原因
1.1 部品不良 在井下拆卸过程中我们发现如下问题，采煤机摇臂一轴耐磨衬套工作不到一个月，就磨损严重，致使油封与耐磨套之间间隙过大，无法进行密封。被油封划出沟槽，见图2。造成摇臂一轴电机处漏油。
1.2 装配不当 我司研发人员去矿上解决MG710采煤机左截割部一轴漏油故障，经过实际考察与服务工程师描述，拆卸后仔细检查耐磨衬套的磨损状况，发现耐磨衬套的镀铬表面完好，没有出现油封高速旋转造成的磨损情况，但发现油封的唇部有裂口，见图3。
经询问得知MG710采煤机在出厂下井工作之后一轴进行过一次拆解，矿工由于经验不足在拆解装配过程中导致油封翻唇，多次旋转磨损出现裂口，造成漏油故障，对出现的二次非正常装配，服务工程师和矿方均表示认同。
因为装配一轴齿轮轴时，油封处于盲装状态，建议此处装配时提供相应工装，按工艺规范作业，避免油封发生翻唇现象，导致漏油故障发生。
1.3 维护不当 油封齿轮腔内齿轮油需要定期进行检查并进行维护，如检查过程中发现齿轮油清洁度不达标的问题需要进行更换齿轮油，以保油封在良好的工作环境下工作。
综上所述，采煤机一轴油封漏油故障主要原因：a.与油封唇口接触的耐磨衬套表面镀铬硬度不够；旋转过程中，油封将耐磨衬套划出划痕，导致漏油。b.井下装配过程中油封处于盲装状态，油封发生翻唇现象，油封非正常工作，导致漏油。
2 故障解决方案
实施方案：取消耐磨衬套与O型圈，见图4，减少漏油环节，将齿轮轴与油封接触段进行特殊工艺处理，三种处理方案如下：
①轴表面渗碳淬火[1]，表面硬度58HRC-62HRC（655HV-745HV），硬化层深度1.2-1.6mm，加工外圆时磨削加工，且只允许径向进刀，见图5。
②轴表面采用激光熔覆[2]工艺，表面硬度62HRC-64HRC（745HV-795HV），硬化层深度0.5-1mm，加工外圆时磨削加工，且只允许径向进刀，见图6。
③轴表面采用油封专用SKF轴保护衬套，见图7。
SKF轴保护衬套壁厚0.254mm，均在一侧有一个可拆卸的安装法兰，以易于安装且每个衬套同时提供安装工具。此套拆卸方便，易于更换。
3 试验验证
三种方案均用到同一机型上，在矿上进行对比耐磨试验，验证结果如表1。
4 结论
经过对比试验，发现采煤机截割部一轴使用方案2（激光熔覆）工艺耐磨时间优于其它两种。
但当激光熔覆轴长时间工作表面出现划痕时，修理轴通常要拆卸机器，将轴拆下来然后进行修复，再打磨直至其重新符合要求，影响矿方生产。为进一步提高一轴的耐磨性，可在有划痕的轴上装上方案3中的SKF轴保护衬套，此套安装方便，不必拆下受损的轴，将SKF轴保护衬套装在轴上后，可以继续运行，延长轴的耐磨寿命。
参考文献：
[1]张晗亮.渗碳淬火齿轮接触疲劳强度可靠性试验[J].石油机械，1995（05）.
[2]赵文强，苗鸿宾，梁艳.采煤机截齿的激光熔覆修复技术研究[J].煤矿机械，2012.
[3]靳立红，刘春生，孙剑锋.采煤机截割部双电机机械串接驱动的同步性研究[J].煤矿机械，2011（07）.endprint
