采煤机行走部齿轮磨损原因分析及预防措施研究

王海峰

（大同煤矿集团马脊梁矿， 山西　大同　037027）

引言

准渐开线行走齿轮—销排式牵引结构是当前很多采煤机行走部的主要结构，该种结构具有运行平稳性好、很好地适应起伏底板等优点，但该种结构也存在一些不足，如易发生齿轮点蚀、齿轮磨损以及断齿现象，采煤机行走部这种齿轮的非正常损坏，已对采煤机的正常运行造成严重影响。

1　齿面严重磨损原因

1.1　采煤机发生单牵引运行致使齿面发生严重磨损

采煤机单牵引运行主要指采煤机进行采煤作业过程中，它的左右牵引及行走机构仅单侧处于正常运行，而另一侧根本没有为采煤机正常行走提供动力，只有一组行走部来承担了采煤机的行走，使该组行走部内部装设的驱动轮与行走轮实际承受载荷过大，齿轮与齿轮啮合面产生了过大的摩擦力，出现温升并产生异响，会造成齿面发生严重磨损[1]。

采煤机牵引、行走机构主要有驱动轮、行走轮、花键轴、牵引电机等几部组成。具体连接结构如下图1所示。

图1　牵引、行走机构传动图

图中A区代表牵引部传动齿轮；B区代表行走部传动齿轮；用可传递动力的花键轴把A区与B区连接起来，这样便可实现采煤机牵引机构向行走机构传递动力。

采煤机之所以会发生单牵引运行其原因主要有下列几种：某侧行走机构中，牵引部向行走部传递动力的花键轴发生断裂，造成牵引部产生的行走动力无法正常传递至行走部齿轮，只能靠另一侧行走部对采煤机进行单独牵引运行；采煤机中装设的左右两台牵引电机，有任意一台发生损坏，致使损坏侧的无法产生应有的牵引动力；采煤机牵引部中存在失效的传动副，以致不能正常传输动力。

1.2　齿轮热处理工艺不合格，没有达到设计要求

在对采煤机驱动轮齿面与行走轮齿面进行渗碳处理时，渗碳深度不够，渗碳工艺操作不当以致齿面硬度未达标，不耐压，不耐磨。

1.3　采煤机导向滑靴发生严重磨损，无法正常导向控制行走轮

采煤机在起伏不平的工作面作业时，有时单侧行走部装设的导向滑靴会发生翘起现象，这样滑靴会出现严重磨损。因导向滑靴出现过量磨损（具体如下页图2所示），便无法起到纵向控制行走轮与销排正常啮合的作用，这样行走轮在行走时会发生不定位啮合，如可能会发生齿尖啃销排齿顶现象，也可能会发生齿尖啃销排齿顶以下部位的现象，采煤机行走轮的这种非正常运转状态，会导致另一侧行走部装设的驱动轮与行走轮发生过大承载，引发齿面磨损加快[2]。

2　预防措施

1）改进行走轮，重视调节行走轮节距。近年来，随着我国机械制造业的飞速发展，产生了一大批抗压性好、耐磨性强的新材料，同时热处理工艺也越来越先进，我们可应用这些新材料、新工艺来制造行走轮。经实践检验应用这些新材料制造的采煤机行走轮，其耐磨性与结构强度都会得到显著提升。此外应重视调节采煤机行走轮节距，由于采煤机行走轮节距布设的科学合理与否将直接影响到采煤机行走轮受力情况，如遇到大倾角、大俯采作业面时，可适当增大采煤机行走轮以及销排节距，这样可显著提升采煤机行走轮及销排结构强度，更好地防范销排断裂故障及行走轮断齿现象[3]。

2）调整行走箱结构。科学、合理地改进行走箱结构，不仅能增强行走箱强度，而且便于行走轮与导向滑靴的更换，有效缩短采煤机行走部维修时间。通过对比图3、图4我们可知，改进前的行走箱结构，在更换行走轮以及导向滑靴时，首先应拆除行走箱，由于改进前行走箱结构复杂，所以会耗费大量时间，而改进后的行走箱结构简单，在更换行走轮与导向滑靴时，只需把行走轮轴拆下就可更换。这样不仅可大幅节约维修时间，降低工人劳动强度，而且可有效解决在导向滑靴发生严重磨损的情况下难以更换而对维修效率产生影响的问题。

图2　纵向尺寸磨损量过大

图3　改进前行走箱结构　

图4　改进后行走箱结构

3）重视检修维护采煤机。采煤机检修班应把采煤机的日常检修维护工作做好，应依据相关检修原则，把采煤机的日检工作、周检工作以及月检工作都充分做到位。尤其应重视检修一些每日必检项，如采煤机行走部有无螺栓松动，行走部温度是否过高，是否存在异常声音等，在日常检修作业中，一旦发现问题，应及时上报机电部门[4]。

4）应做好采煤机各零部件的检验工作，应确保采煤机装设的各零部件都为合格零件。

5）在实际生产中，应对导向滑靴磨损量进行定期测量，若发现导向滑靴存在磨损超限现象，应安排专业人员第一时间更换新导向滑靴。

6）可给采煤机行走部装设必要的滴油润滑装置，以及时润滑采煤机驱动轮齿面与行走轮齿面啮合处，做好啮合处的润滑保护工作，减小齿轮黏合时在啮合处形成的摩擦力，降低齿轮磨损量，延长齿轮使用寿命[5]。

3　结语

随着煤矿开采科技的发展，准渐开线行走齿轮-小排牵引结构已成为现代化采煤机行走部齿轮的主要结构形式。这种结构不仅运行平稳性好，而且能很好地适应底板起伏变化、销排节距变化、中心距变化等，但行走部齿轮易发生非正常磨损，严重缩短采煤机寿命。通过分析采煤机行走部齿轮磨损原因，并采取相应措施进行预防，可有效减轻采煤机行走部驱动轮及行走轮磨损，更好地保障采煤机的连续、可靠运行。

[1]刘春生.滚筒式采煤机理论设计基础[M].徐州：中国矿业大学出版社，2013.

[2]代建学.MGTY300/710-1.1D电牵引采煤机变频器的原理、使用与故障排除[J].煤矿机械，2015（2）：170-171.

[3]钟兆华，张明，王健，等.薄煤层工作面采煤机的应用及维护[J].山东摸炭科技，2012（5）：9-10.

[4]王剑.煤矿井下机电设备安装与维修[J].煤矿机械，2013（6）：21-22.

[5]郎国军，苑雪涛，波文敏.采煤机行走轮断齿现象分析[J].煤矿机电，2014（3）：34-35.