掘进机切割臂前端注油孔设计改进

摘要：对现有掘进机切割臂前端浮动密封及轴承注油孔结构做了简要介绍，分析了切割臂前端在注油時遇到的问题，针对实际情况提出了改进方案，方便了切割臂前端注油，为延长切割臂前端浮动密封和轴承的使用寿命提供了新的设计思路。

关键词：掘进机;注油;油位

引言

掘进机依靠切割头旋转破碎物料，切割臂固定不动，切割臂上的浮动密封架与切割头一起旋转，浮动密封座与浮动密封架之间装有浮动密封，以防止煤尘等污染物进入臂体内使润滑油变质。润滑油变质后会损坏浮动密封及轴承等零件，这就需要定期排出切割臂体内部的旧油，更换新润滑油或补加损耗量来延长切割臂使用寿命。现有切割臂前端虽设有注油及放油孔，但因存在润滑油加注困难、不方便维护等原因致使臂体前端缺油导致浮动密封及轴承等零件损坏，进而使切割臂体不能正常工作，给用户造成巨大的经济损失，这就有必要优化切割臂前端注油孔结构。

1.当前切割臂前端注油方式及存在问题

现有切割臂机前端注油方式如图1所示，在切割头1上开一个圆孔，注油时靠人工转动切割头使其上的圆孔对齐浮动密封座2顶部注油孔，拧开螺塞注油。放油时也需要将切割头上圆孔转到与底部泄油口对齐。

图1 现有掘进机注油结构图

1、切割头 2、浮动密封座 3、伸缩保护筒

图1结构注油时存在以下弊端：

1.1 维护时间太长

注油时，需先将切割头与臂体间的积煤清理干净，拆下切割头加油孔处螺塞，然后依次使切割头上圆孔与浮封座上注油口、泄油口、观察口对齐，拆下相应位置处的螺塞，等废油排净后，拧紧泄油口处螺塞，然后加注新油，直至油位孔处有油液流出，然后依次拧紧油位孔、注油孔、切割头上的螺塞，注油时间在1小时左右，费时、费力。

1.2 不能准确观测加注油位

注油时腔内油位无法观测，只能凭借维护人员的经验加注，如果注油少于要求油量，必然导致润滑不良;若注油过多，会使臂体内零件因急剧温升导致切割臂持续在高温下运转，温度过高会损坏密封件及轴承等零件，极大缩减切割臂寿命。

1.3 维护不方便导致无法注油

首先由于油口处油塞较小、腔内空间有限、井下环境恶劣、稍有不慎油堵有可能丢失，为用户造成不必要的麻烦;其次掘进机长时间使用后，煤泥堆积在伸缩保护筒与切割头内腔之间难以清理，在矿井下拆卸切割头后清理费时费力，这就导致一些用户使用一段时间后因不想清理积煤就不再加注或更换润滑油，极大缩短了浮动密封及轴承等零件的使用寿命，造成切割臂整体损坏。

2.改进后切割臂前端注油结构分析

改进后的切割臂前端注油结构如图2所示，在伸缩保护筒与伸缩外筒之间增设注油管4，把注油管固定在在伸缩保护筒3的内壁上，注油管直接与浮动密封座2上的注油孔相连通，在伸缩保护筒底部增设相同结构的泄油孔，在伸缩保护筒中部水平位置也增设同样结构的油位观察孔。注油时只需要将伸缩保护筒上圆座5处的螺塞松开，把旧油排净，堵死泄油孔，注油时看到观察孔有新油流出即可判断加注到所需油位，然后拧紧观察孔和注油孔处螺塞，就完成了切割臂前端注油工作。

图2 新型掘进机注油结构图

1、切割头 2、浮动密封座 3、伸缩保护筒 4、注油管 5、圆座

新型注油结构优点如下：

2.1 注油便捷、节省维护时间，降低维护作业的劳动强度

注油时不需要清理切割头1与伸缩保护筒3之间的积煤且拆卸油口堵头有开阔的操作空间，只需清扫掉伸缩保护筒外壁上的煤泥，将3个螺塞拧开，废油放净后拧紧相应的螺塞即可加注新油，注油时间缩短至15分钟左右，极大降低了工人维护作业时的劳动强度。

2.2 能够定量观测加注油位

注油时通过观察伸缩保护筒中部的油位孔就能够准确加注到要求的油位，这就避免了油位低时的润滑不良及油位过高时的急剧温升，使浮封及轴承等零件润滑良好，延长了臂体的使用寿命。

3.结语

综上所述，改进后的掘进机切割臂前端注油结构简单、注油时间短、工人注油作业时的劳动强度低，延长了切割臂的使用寿命，为用户节约了设备成本。

参考文献：

[1]成大先.机械设计手册[K].5版.北京：化学工业出版社，2010.

作者简介：

胡渊（1987—），男，河北石家庄人，工学学士，助理工程师，2010年毕业于燕山大学机械设计制造及其自动化专业，现从事掘进机设计研发工作。