刮板输送机减速器漏油故障分析及解决方案探讨*

2015-05-11靳丰田步跃跃徐翔宇

机械研究与应用 2015年4期

靳丰田，步跃跃，徐翔宇

(1．兖州煤业股份有限公司综机管理中心，山东邹城 273500;2．兖矿东华重工有限公司采掘装备制造分公司，山东邹城 273500)

0 引言

刮板输送机是目前井下综采工作面的主要运输设备，由于长时间满负荷运行、环境恶劣、使用不当、检修不到位等种种因素，故障率较高，尤其是一些关键部件如减速器、链轮等发生问题将直接影响煤矿的生产效率。因此，探讨高效刮板输送机对于煤矿高效生产而言，具有十分重要的现实意义。

1 故障分析

减速器的漏油主要集中在高速轴、四轴输出轴，受井下环境条件限制，煤泥、煤尘等杂物进入减速器，使油封性能下降，降低了使用寿命。而浮动油封的密封环也极易被减速器内的金属颗料磨损，因此漏油是减速器常见问题，也是减速器需解决的首要问题。而设备的密封效果将直接影响整机的性能及正常运行，密封性能也是评价整机产品质量的一个重要指标。因此在井下使用过程中，漏油问题无疑成了减速器的一大困扰。针对造成漏油的因素进行了分析，分析原因如下:

(1)轴表面粗糙度的影响轴表面粗糙度对油封性能和使用寿命有着很大的影响。表面太光滑，油容易从密封接触面被挤出，以致油膜变薄或者消失，导致唇部发热或烧坏。粗糙度过高，轴转动后刮伤油封唇口、密封面变毛，造成泄漏。

(2)偏心的影响偏心是指油封唇口内圆与轴表面不同心。它造成油封唇口与轴接触不均匀，造成油封对轴的径向压紧力不均，发热也不均，磨损也不均等，使油封容易泄漏和损坏。

造成偏心的原因有多种:①轴加工时表面偏心或者安装后在轴承部位引起的偏心;②油封内、外径不同心;③油封安装孔(壳体)与轴线不同心。

(3)变质油的影响变质油中含有大量的微小颗粒，硬度较高，粒度较小，且容易悬浮在油中，并可以随油在减速器箱体内循环，一旦随油到达油封唇部，就会加速油封唇口和轴的磨损。

润滑油中含有成分复杂的添加剂，如含有硫、磷、氯等油溶性有机化合物，能使润滑油在轴承间隙中形成耐高温、耐高压的油膜，保证良好的润滑性能，但对油封带来不利影响。油中硫、磷、氯有机物受热分解产生气体，会与橡胶的不饱和双链交联，使橡胶硬化失去弹性而失效。油在高温下容易焦化，形成胶泥，容易在唇口积累，从而使唇口失效。

(4)装配的影响在装配中，是否将密封安装到位;安装过程中骨架或安装工具是否划伤了安装座孔的表面;安装孔端面处的倒角是否合理等都有对油封装配产生严重影响。

(5)轴的轴向、径向窜量的影响高速旋转轴在运动中由于间隙窜量大，如减速器输入轴如果调整不当，导致轴窜量大，轴的高速运动会加剧唇口的磨损。

(6)温度的影响温度变化会引起油封、骨架的膨胀或收缩，由于金属与橡胶的膨胀系数不同，在一定温度下它的膨胀量将会不同。大多数的油封都有弹簧圈，由于它是细金属制成的，温度引起的线膨胀非常明显，伸长后的弹簧圈张紧力变小，也是引起唇口压紧力不够而泄漏。

变质油对密封的影响部分原因也是温度产生的影响。

(7)唇口过盈量过盈量指在自由状态唇口直径与轴径之差。可产生唇口无弹簧时的径向力，并补偿轴的偏心，过盈量过小，在安装偏心和轴跳动量大时，造成泄漏，降低密封性;过盈量太大，使唇口紧贴在轴上，唇轴间的间隙过小，唇和轴之间呈“干接触”，在高速旋转下，唇和轴表面间便会迅速产生高温，加速唇口老化龟裂，甚至烧损密封唇使密封无效。

(8)油封材料选择、结构设计、制造误差的影响材质的不同，硬度也不尽相同，硬度过低和过高的油封，在短时间内都有泄漏发生。因此这些橡胶的特性各不相同，应用也不同。选择使用时要从多方面考虑，比如使用温度、材料是否耐受介质、材料的硬度、压缩永久变形和耐磨性等各种因素。油封的结构参数对油封在不同使用环境下使用效果也有很大的影响，如唇部过盈量、腰部长度、腰部截面厚度、径向力等;制造误差包括模具制造误差，批量制造模具磨损误差等等。