胜利东二号露天煤矿电铲润滑方案研究 - 图文-.doc

露天采矿技术 2010年第6期 1 引 言 露天矿电铲润滑系统对电铲主要机械部件寿命有着非常重要的影响。其中斗杆齿条与推压齿轮、回转齿圈与回转小齿轮均为开式齿轮系统,使用的是多用途开式齿轮润滑剂。该类润滑的主要作用是降低摩擦,减少磨损,防止腐蚀,另外还有减震和缓冲的作用。但是开式齿轮润滑存在易流失,易污染,易产生磨料磨损的缺点。由于开式齿轮系统密封困难,一直无法摆脱这一困境,只有通过不断改良润滑油的相关性能来改善润滑效果。 对于电铲来说,斗容虽有大小之分,但齿轮的润滑油却没有因电铲斗容的大小而有所区别。润滑油只有粘稠之分或冬夏季适用之分。当然根据润滑油各项指标的不同,其润滑性能及效果是有很大区别的。电铲各处的开式齿轮均是全损耗式润滑。在重力、齿轮回转时产生的离心力以及齿轮啮合时的挤压力的作用下,啮合齿面上无法附着太多的油量,仅能形成一层油膜,利用这层油膜最终实现润滑的效果。 但是这层油膜极易破坏,所以需要通过不断将新润滑油注入到齿轮的啮合面处,来保持油膜的连续性。润滑油要有较高的粘度或稠度,并具有较强的粘附性。2 问题的提出 胜利东二号露天煤矿位于胜利煤田的中部,总储量7038.26Mt ,露天开采资源储量为5318.72Mt , 可采储量3970.02Mt , 平均剥采比3.04m 3/t ,煤种为褐煤二号HM2。露天开采最大深度623m ,聚煤中心区的煤层总厚度4-11号煤最厚达320.65m ,是世界煤炭开发史上目前发现的最厚煤层,适合建设特大型露天煤矿,合理开采规模6070Mt/a 。胜利东二号露天煤矿计划分三期建设,其中太原重型机械厂生产WK-20型电铲为一期工程10Mt/a 主要采掘设备。太原重型机械厂生产的电铲配套用油通常推荐的是某厂家生产的马力士GL 系列产品,其中GL65冬季油较为普遍。胜利东二号露天煤矿没有采用太重指定的油品,而是经招标选择了美国维特磨尔公司生产的Surtac 2000。太重电铲在质保期内严格要求润滑间隔为15min 。电铲在出厂时要求喷油间隔一般最大为15min ,但大多用户为保障润滑效果,通常设定在10min 以内。但美国维特磨尔公司专家根据其产品性能,要求设定喷油间隔至45min ,遭到太重现场技术人员的拒绝,经与太重专工协商,美国维特磨尔在书面保证承担后果的条件下将润滑间隔调至20min 。直到质保期满后,经过美国专家现场指导,并根据实际适用效果,逐步将润滑间隔调整为55min , 并且将喷射量注射器调整减少了3050。笔者将以调整后的胜利东二号露天煤矿4台太重WK-20电铲, 与准格尔神华露天矿太重WK-35电铲为比较样本,对两种开式润滑油使用效果和消耗量进行了对比。3Surtac 2000与GL65润滑效果对比3.1 现场使用效果对比 胜利东二号露天煤矿和神华准格尔露天煤矿均处在内蒙古自治区,但胜利东二号露天煤矿较神华准格尔露天煤矿所在纬度更高、更加接近中蒙交接。 胜利东二号露天煤矿电铲润滑方案研究 任月龙,吴 磊 内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司,内蒙古锡林浩特026000 摘要胜利东二号露天煤矿WK-20型电铲采用了美国维特磨尔公司生产的Surtac 2000润滑油,而非 生产厂家推荐的某厂家马力士GL65润滑油。笔者经过认真研究、现场应用过程中的仔细对比,结合上述两种润滑油的实际使用效果,就其差异进行了较为全面的分析和阐述。 关键词煤矿;电铲;润滑;方案研究中图分类号TP 207文献标识码B 文章编号1671-9816201006-0067-03收稿日期2010-09-27 作者简介任月龙1969-,男,山西朔州人,1994年毕业于阜新矿业学院现辽宁工程技术大学矿山工程机械制造专业,硕士学位,一直从事露天机械管理工作。 机电与自动化 67 露天采矿技术2010年第6期 因此,从自然气候上胜利东二号露天煤矿现场作业条 件更为寒冷、干燥和多风沙。考虑到开式齿轮润滑存 在易流失,易污染,易产生磨料磨损的特点,从理论 上,胜利东二号露天煤矿WK-20型电铲较之神华准 格尔露天煤矿WK-35型电铲实现较好的润滑效果 难度更大。但笔者通过实际比较发现,胜利东二号露 天煤矿WK-20型电铲采用维特磨尔SURTAC2000 润滑油实现了更好的润滑效果。笔者以胜利东二号 露天煤矿4号WK-20型电铲如图1,与神华准格尔5号WK-35型电铲如图2,分别使用SURTAC 2000与GL65润滑油现场效果进行比较。 胜利东二号露天煤矿4号WK-20型电铲使用维特磨尔Surtac2000润滑剂后,旋转齿轮表面油膜均匀形成,如图3所示。从图4可以看到通过手指在齿轮表面划开润滑膜,可以清楚的了解润滑剂在齿轮表面形成的有效防护,也通过齿面的干膜防止了沙土的附着或污染。 神华准格尔5号WK-35型电铲使用某厂家的马力士GL65型润滑剂后,齿轮表面已有磨损,特别注意齿面几乎看不到润滑防护膜的存在,如图5所示。同时因为要增加喷油间隔频率,造成斗杆顶部润滑剂向下流淌,如图6所示。 通过以上对比可以看出,胜利东二号露天煤矿WK-20型电铲使用的维特磨尔Surtac2000润滑油,达到最佳喷量会形成干膜,沙土不沾。神华准格尔露天煤矿WK-35型电铲使用某厂家的马力士GL65润滑油无论是在齿条还是推进齿轮上都没有形成有效的润滑膜,黏附性差,表面湿润易被沙土污染,容易造成部件严重磨损,寿命减短。 3.2经济效益对比 胜利东二号露天煤矿WK-20型电铲年平均作业时间为6000h、单台年产量为550m3、润滑油箱容量为170kg,每次注入时间为4h。Surtac2000润 图1胜利东二号露天煤矿4号WK-20型电铲图2神华准格尔5号WK-35型电铲 图3胜利东二号矿4号WK-20型电铲,旋转齿轮表面形成均匀油膜 图4胜利东二号矿4号WK-20型电铲,齿面干膜 图5神华准格尔5号WK-35型电铲,没有润滑护膜的齿面 图6神华准格尔5号WK-35型电铲, 斗杆顶部润滑剂下流 机电与自动化 68 露天采矿技术2010年第6期 滑油市场价格为100元/kg,GL65润滑油为70元/ kg。以下是笔者在相对理想的情况下,对两种油品进行对比。 1成本。根据太原重工WK系列电铲自身设计特点,润滑油均通过高压喷射的方法,从润滑油箱内被喷出。根据两种润滑的技术特性,胜利东二号露天煤矿WK-20型电铲使用的维特磨尔SURTAC2000只需喷油口5070的打开即可满足润滑需求,且喷油间隔为55min/次;若参照神华准格尔露天煤矿WK-35电铲使用经验,使用马力士GL65润滑油、喷油口需100打开且喷油间隔为7min/次。从上述对比可以看出,仅开口喷量维特磨尔Surtac 2000较马力士GL65节省3050,同时所需喷油间隔时间更长、约为马力士GL65的8倍左右。下面以每次喷射1kg润滑油,在1h工作时长为例,计算2种产品的用油量及成本 喷油次数马力士GL65,每次喷油间隔为7 min,1h喷油次数为8.5次;维特磨尔Surtac2000,每次喷油间隔为55min,1h喷油次数为1.09次。 喷油量马力士GL65为8.5kg;维特磨尔Surtac2000按50计为0.545kg。 单位小时成本马力士GL65为595元;维特磨尔Surtac2000按50计为54.5元,按70计为76.3元。 全年成本按6000h马力士GL65为357万元;维特磨尔Surtac2000按50计为32.7万元,按70计为45.78万元。 通过以上数据可以算出胜利东二号露天煤矿WK-20型电铲使用维特磨尔Surtac2000较使用马力士GL65,最多可节省成本324.3万元,最少可节约312.2万元,两者差异巨大。 2提高生产效率增加产量。胜利东二号露天煤矿WK-20电铲开式齿轮油的油箱容量为170kg,补油是采用气动油脂注油车进行补油,注油车的气动油脂泵的输出压力为55MPa,平均输出流量约4.2kg/min,每次注油时间约0.7h以油箱为空的理想状态。现以单台WK-20型电铲的全年注油时间为例,计算使用两种产品所需的补油次数 全年用油量马力士GL65为51000kg;维特磨尔Surtac2000按50计为3270kg,按70计为4578kg。 全年补油次数马力士GL65为300次;维特磨尔Surtac2000按50计为19.23次,按70计为26.9次。 以上数据表明,使用维特磨尔Surtac2000,在保证油膜情况良好的前提下,大大延长了喷油间隔时间,调小了分配器开口量,因此用油量大大的减少。由于用油量的减少,补油次数也相应减少,从而提高了设备的使用率。与使用马力士GL65相比补油次数减少了280.77次或者273.1次;节省补油时间196.54h或者191.7h;单台电铲全年可增加产量25.03万m3或者17.57万m3。 胜利东二号露天煤矿4台WK-20型电铲全年最多可增加产量约100万m3,若按成本较低的外委形式,即8元/m3,可减少成本约800余万元。 4结论 综上所述,虽然维特磨尔Surtac2000润滑油相对于马力士GL65在单价上要高出30元。但马力士GL65润滑油由于本身技术特性限制,需要增加喷油间隔频率,因此耗油量增加。即是马力士GL65的价格低于Surtac2000,但其消耗量是Surtac2000的几倍,加之润滑效果不理想,增加了部件的更换成本,以及因部件更换导致停机损失,综合考虑,成本远远高于维特磨尔Surtac2000。因此,露天煤矿在选择电铲润滑油时,要结合生产实际需要,全面地考虑其技术特性对电铲的实际润滑效果、设备效率等方面的影响,选用性能优异、润滑效果好、能降低机件磨损、提高设备的使用寿命和生产效益、降低生产成本的润滑油品。 机电与自动化69