矿山皮带机润滑管理研究与实践

赵月瑞，何铁牛，郎忠勇，耿永泉

（太原钢铁(集团)有限公司矿业分公司峨口铁矿，山西忻州177830）

矿山皮带机润滑管理研究与实践

赵月瑞，何铁牛，郎忠勇，耿永泉

（太原钢铁(集团)有限公司矿业分公司峨口铁矿，山西忻州177830）

总结近年来皮带机配用的减速机、滚筒、托辊等润滑管理方式，解决皮带机润滑不良的方法，提出润滑方式的最佳选择。

资产；设备标签；软件；应用研究

0 前言

矿山皮带机广泛地应用在采矿、建材和煤炭等工业部门。该机将各种大容量物料不同距离均匀连续的输送给各种破碎、筛分等矿山设备，不仅适合运输粗粒物料，对细粒物料也同样适应。具有运输速度快，运输成本低等特点，在矿山应用非常广泛。矿山皮带机工作原理及结构特性是：将电机的转动经过联轴器和减速机驱动来使滚筒旋转，并通过驱动滚筒和拉紧滚筒带动橡胶输送带装置作连续直线运输运动，输送带由安装在机架上的上、下托辊支撑，并通过调整拉紧装置使橡胶带完成输送矿石的目的。

矿山皮带机在运输矿石过程中，始终保持着摩擦作用。但是在矿山皮带机运行过程中，除驱动滚筒与橡胶带之间摩擦是有益的摩擦之外，如轴、轴承、托辊等之间的摩擦均是有害摩擦。因此在矿山皮带机运行过程中应当积极消除矿山皮带机的有害摩擦，即通过加强矿山皮带机的润滑管理工作等，来加以实现。

1 矿山皮带机润滑管理

1.1 制度管理内容

首先必须建立一套行之有效的皮带机管理制度（包括润滑管理制度，给油脂标准等），其次是加强和做好从皮带机的采购、安装、使用、润滑、保养、维护、修理，直到报废的全过程管理。

1.2 建立三级润滑及检查管理制度

建立皮带机三级润滑及检查管理制度，使皮带机润滑管理形成PDCA闭路循环管理，即对皮带机润滑相关附件的使用及检查、检测也需有明确规定，正常运行使用的皮带机（含附件）属于运输设备，近些年国内各大矿山在皮带机运输的过程中，发生过多起安全事故，造成人员受伤或死亡，给企业及职工带来极大的伤害。因此，必须定期对橡胶带、减速机、滚筒、逆止器、抱闸进行探测检查，发现润滑不良、润滑管理不当等，都要及时予以更正。同时，不同厂家生产的润滑油严禁混用，因为不同厂家生产润滑油中的添加剂不同，添加剂及油脂标准很难统一，不同厂家生产的润滑油混用时，不仅容易发生润滑油中添加剂的物理和化学反应，也容易形成设备及人身伤害事故，而给企业造成不可估量的损失。

1.3 减速机齿轮、轴承的润滑管理要求

矿山皮带机是峨口铁矿重要的运输设备，运输总长度超过80 km，单台最长运输距离为3.2 km，单台驱动功率最大为380kW×3台同时驱动，在连续装载的条件下可以实现连续运输矿石，生产效率高，是企业最廉价、最便利的运输方式。峨口铁矿用10种、138台（橡胶带宽度有B600，B700，B800，B1000，B1200，B1400，B1600，B1800，B2000，B2400）矿山皮带机进行铁矿石（粗、中、细粒矿石和球团矿）上下工序联结与矿石输送，组成一条破碎——筛分——磨选——过滤——干燥等自动化铁矿粉生产线，把合格的铁矿粉输送到回转窑中进行焙烧，生产最终产品为球团矿。因经常在生产过程中出现矿山皮带机润滑管理问题，造成减速机、滚筒、托辊故障多，磨损快，泥矿容易破坏密封圈进入轴承，造成轴承润滑不良等管理难题，而且容易形成托辊不转、卡死，造成机器振动大、负荷大，甚至发生撕裂橡胶带等突发性事故。为此，多年以来，企业不断探索和反复实践，围绕检修及生产使用过程等方面分析矿山皮带机“润滑不良，造成减速机、滚筒、托辊故障多，磨损快，轴承易进泥矿造成寿命短”等原因，创新提出了减速机、滚筒、托辊等高效润滑管理方法，实现了矿山皮带机安全、经济、高效、无故障和长寿命的运行管理，为峨口铁矿实现高效无人值守皮带机运行管理，提供了设备必要条件。

2 减速机齿轮与轴承的润滑方式

矿山皮带机的润滑工作是峨口铁矿对矿山皮带机的维护、保养的一项十分重要的工作。润滑就是在摩擦工作表面之间加入一种物质，使机件表面不发生直接接触，从而降低摩擦阻力，减少磨损，延长机件的使用寿命。液体润滑剂还能带走摩擦所产生的热量，降低工作表面温度。此外，矿山皮带机润滑还有防腐防锈、冷却、缓冲吸震、清除污物、减少噪声、阻止粉尘沙粒进入摩擦表面等作用。

2.1 齿轮飞溅润滑

矿山皮带机一般采用齿轮飞溅润滑管理，就是通过齿轮传动，把润滑油带起飞溅到各个齿轮工作表面，使齿轮工作表面始终保持一层润滑油膜，因此润滑油必须有较高的黏度和较好的油性。矿山皮带机所设计配用的功率＜250 kW驱动中、小型减速机大多采用HL68#机械油润滑，功率＞250 kW驱动大型减速机大多采用美孚629#润滑油润滑。为了减少齿轮传动的阻力和油的温升，减速机飞溅润滑是减速机中间轴上的大齿轮浸入油中，浸入深度为1～2个齿高为宜。齿轮圆周速度高的还应该浅些，但应≥10 mm；齿轮圆周速度＜0.55～0.85 m/s时允许浸入深些，可达到1/6的齿轮半经；齿轮圆周速度更低的(＜0.55 m/s)，允许浸入更深，可达到1/3的齿轮半径。润滑圆锥齿轮传动时，齿轮浸入油中的深度应达到轮齿的整个宽度。齿轮减速机润滑油不宜太多，因为润滑油太多会增加齿轮传动的阻力，还会增加减速箱接合面及高低速轴处泄漏的可能性，也会增加减速机润滑油的温升。而润滑油的温升会加速油的氧化和降低润滑性能；同时齿轮减速机润滑油不宜太少，因为润滑油太少，一方面起不到全面润滑齿轮轴承的作用，齿轮工作表面也不会始终保持润滑油膜；另一方面会加速齿轮和轴承的磨损，这种润滑管理方法不可取。

2.2 运行中的润滑状况

（1）由于矿山皮带机减速机用的大多数为滚动轴承，当减速机齿轮的圆周速度在＜3.5 m/s时，由于齿轮飞溅的油量不能满足轴承运转的需要，所以最好采用刮油润滑，或根据轴承转动座圈速度的大小选用脂润滑或滴油润滑。这在矿山皮带机减速机润滑管理轴承中应用较少。

（2）当减速机齿轮的圆周速度在＞3.5 m/s时，可采用齿轮飞溅润滑齿轮和轴承，就是把齿轮飞溅到箱盖上的油汇集到箱体剖分面上的油沟中，然后流进轴承进行润滑管理。飞溅润滑管理最简单，在矿山皮带机润滑管理轴承中应用最为广泛和普及。

（3）生产工人要经常检查减速箱上面的油面指示器，判断润滑油是否达到油标要求，缺油要及时补加，以保证减速机齿轮和轴承全面润滑。检修工人每半年应当打开减速箱视孔盖，检查齿轮啮合、磨损和润滑管理情况，及时调整齿轮啮合间隙，改善齿轮润滑条件，及时调整轴承径向、轴向间隙，使减速机齿轮和轴承润滑良好、维护及时。

2.3 滑动轴承润滑管理

滑动轴承结构分为轴承座、轴承盖、轴瓦等。轴瓦有整体圆筒式和剖分式2种。为了良好的润滑，轴瓦上开有油沟，用来贮存润滑油。这种滚筒轴承在重载荷、低转速应用最为广泛和普及。其优点是结构简单、便于更换、承载能力强；缺点是摩擦损失严重、耗铜量大、传递效率低、维护量大。滑动轴承由于轴与轴瓦的接触面积大，润滑不良时转动产生强烈的摩擦力，甚至发热，导致铜瓦烧坏。滑动轴承的润滑管理可根据润滑管理经验系数R选定：R＝（P×V），式中P＝F/d×B为平均压强、单位N/mm2；d和B为轴颈的直径和有效宽度，单位mm；F为轴承径向载荷，单位N；V为轴颈的线速度，单位m/s。

当R＞38时，集中压力连续润滑管理，如采用润滑油站，用68#机械润滑油或美孚629#润滑油进行润滑管理。

当18＜R≤38时，采用油连续润滑，如油环或飞溅润滑，采用68#机械润滑油或美孚629#润滑油进行润滑管理。

当3＜R≤18时，用油连续润滑管理，如采用针阀式油杯，用68#机械润滑油进行润滑管理。

当R≤3时，用脂间歇润滑管理，如采用旋盖式油杯，用2#，3#极压锂基脂或2#，3#钙基润滑脂进行润滑管理。

因矿山皮带机的滚筒滑动轴承润滑系数H很小，故常采用旋盖式油杯间歇润滑管理。这种装置是最广泛的脂润滑装置。上面有一个旋转的螺纹盖，润滑脂贮存在杯体里，油杯下端与轴瓦油沟相连，拧动油杯盖，便可将润滑脂压入轴瓦油沟内。使轴与轴瓦之间形成一层油膜，以减少轴与轴瓦的直接接触，达到减少磨损。所以生产工人一定要定时定量加油，一般是每周加油1次，加油量为5～10 ml，使用的是2#，3#极压锂基脂或2#或3#钙基润滑脂。发现轴瓦发热，根据发热程度要采取不断给油或停机检查，以保证润滑油膜存在，达到润滑良好。

2.4 滚动轴承润滑管理

滚动轴承润滑主要是为了降低摩擦阻力和减轻磨损。其结构由内圈、外圈、滚动体和保持架组成，由于滚动轴承是点与点或线的滚动摩擦，其摩擦面积小，磨损小。其优点是摩擦阻力小，效率高，内部间隙小，精度高，润滑简单，耗油量少。滚动轴承的润滑管理可根据润滑管理经验系数H来选择：H＝D·n，式中D为轴承平均直径，mm；n为轴承的转速，r/min。

（1）当H＞6.5×10 mm·（r/min）时，为高速轴承，采用喷油或油雾润滑。

（2）当3.5×10＜H≤6.5×10 mm·（r/min）时，为中速轴承，采用飞溅润滑轴承。如矿山皮带机减速机轴承多采用齿轮飞溅润滑轴承。（3）当H＜3.5×10mm·（r/min）时，为低速轴承采用脂润滑，而且能承受大载荷，结构简单、易于密封。润滑脂的装填量一般为1/3～1/2的轴承空间，不能超过轴承空间的1/2，装脂过多由于摩擦引起发热；装脂过少，起不到良好的润滑效果，两种情况都能影响轴承的正常工作。如矿山皮带机滚筒上的滚动轴承和托辊滚动轴承都属于低速轴承，应采用脂润滑，一般是每个月用油枪注油1次，注油量根据轴承的大小而定，或半年清洗换油1次，可使用2#～4#钙基润滑脂，或用2#，3#极压锂基脂进行润滑。

2.5 托辊轴承的润滑管理

托辊轴承润滑目的是为了减少托辊转动的阻力，减少托辊和橡胶带的磨损，延长托辊的使用寿命，减少托辊维修成本和维修次数。托辊轴承大多数为滚动轴承，每条胶带机由几百甚至几万个托辊支承着，因此只有延长托辊的使用寿命，才能降低皮带机维修成本，提高劳动生产率，降低工人的劳动强度。而托辊轴承的润滑方法跟上文所述的低速滚动轴承润滑方式相似，在此不作阐述。

3 按质换油

3.1 定期采取油样

专职点检员或专业技术人员应当每年从减速机中采取油样，利用铁谱议与计算机辅助处理进行油样中磨损颗粒分析，来决定减速机是否换油，这就是“按质换油”，而不是“按需换油”或按照使用周期换油，造成润滑油不必要的浪费。矿山皮带机减速机油液分析监测技术是通过分析被监测减速机的在用润滑油的性能变化和携带的磨损微粒及其污染物的情况，获得皮带机减速机的润滑和磨损状态信息，评价减速机的技术状态和预测故障，并确定故障原因、类型以及采用的维修管理策略。油液状态监测技术的发展主要体现在油液污染物分析监测，磨粒分析监测与润滑油品质监测的方法及其分析监测系统（或仪器设备）的技术水平上。峨口铁矿油样磨粒分析结果表明，连续运转的减速机应每3年更换1次润滑油。否则，由于润滑油中磨粒磨损，使某些重要零部件出现早期失效，如齿轮点蚀、脱落、轴承磨损等设备故障。

3.2 选用方法

比较好的方法是，根据润滑油报废标准（换油指标）和实践经验的换油周期，在减速机使用周期接近推荐换油周期时，取润滑油进行快速分析（如斑点试验、爆裂试验和外观、气味检查等），如果润滑油质量很好，可适当延长换油期。如果此3项快速分析试验结果不好，特别是斑点试验不合格、外观和气味变化大，应提前换新油。润滑油在使用一段时间后，由于机械杂质的污染和来自外界的灰尘，运转机件磨损下来的金属颗粒以及零件受侵蚀而形成的金属盐会使润滑油变质。润滑油变质后呈深黑色，泡沫多并会出现乳化现象，用手指捏摩，无黏稠感，发涩或有异味，滴在白试纸上呈深褐色，无黄色浸润区或黑点很多。若不及时更换会加速皮带机减速机零部件的磨损，影响使用寿命，甚至发生安全事故。

4 结语

通过现场实践应用表明，皮带机润滑管理经验的应用，不仅能提高皮带机使用寿命和管理水平，延长皮带机关键部件的维修周期和皮带机减速机、滚筒、托辊等轴承的使用寿命，大幅降低皮带机减速机、滚筒及托辊消耗费用，还能最大限度地保证皮带机运行安全。面对低迷的钢铁市场和严峻的矿山形势，通过对皮带机润滑管理进行研究与实践，不仅能降低皮带机的运行成本，解决矿山皮带机“润滑不良，造成减速机、滚筒、托辊故障多，磨损快，轴承易进泥矿造成寿命短”等技术难题，还创新提出了减速机、滚筒、托辊等高效润滑管理方法，实现了矿山皮带机安全、经济、高效、无故障和长寿命的运行管理，为峨口铁矿实现高效无人值守皮带机运行管理提供了必要条件。

〔编辑 王永洲〕

TD44

B

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.02.01