采煤机行走部齿轮磨损原因分析与防范措施.pdf

143 安全与生产2020 年第 14 期 0 引言 现如今采煤机已成为实现煤矿生产机械化的重要设 备。机械化采煤工作的开展能够减轻煤矿工作人员的体 力劳动压力，提升煤矿采煤生产的安全性，继而达到高 产量、低消耗的生产目的。现阶段采煤机行走部的应用 结构为链轮一销排式牵引结构，该行走部结构下的采煤 机具备设备运行稳定， 适应矿井下不良环境的应用优势， 与此同时该行走部结构下的采煤机也存在一定的应用弊 端，如行走部齿轮极易发生磨损、断齿等问题，由于采 煤机行走部齿轮在应用过程中出现了严重性磨损问题， 继而导致煤矿内采煤机的生产效能被严重影响。 1 采煤机行走部齿轮磨损原因 1.1 单牵引运行分析 采煤机牵引、行走结构主要是由驱动轮、行走轮、 花键轴以及牵引电机这四部分组成，采煤机的单牵引运 行主要是指在采煤期间，采煤机两侧的牵引、行走结构 是无法同时工作运行，在采煤机具体运行过程中，存在 仅有一侧牵引、行走结构正常运行，而采煤机另一侧的 牵引、行走机构是无法为采煤机提供牵引力的情况。在 采煤机运行期间提供动力的一侧单牵引运行机构将会承 担极大的负载载荷，无形之中增加了采煤机行走部的齿 轮摩擦力，齿轮间温度的过快增加，极易加快齿轮磨损 进程， 继而导致采煤机出现严重性行走部齿轮磨损问题。 导致采煤机单牵引运行原因分析 ①采煤机在运行过程中某侧行走机构的花键轴发生 断裂，而花键轴作为传递采煤机行走动力的重要部件， 一旦花键轴发生断裂，采煤机无法将正常行走动力传递 至行走部齿轮机构，最终导致采煤机的运行工作只能依 靠行走部的单侧牵引。 ②采煤机的两侧牵引运行机构，一旦某一侧处于无 法正常运行阶段时，采煤机行走部运行工作的开展，只能 依靠某一侧电动机的牵引力， 才能让采煤机正常工作运行。 ③采煤机的两侧分别装设有两台牵引机，一旦某一 台发生损坏导致侧牵引机无法产生相应的牵引动力，则 采煤机牵引部分将会出现失效传动，最终导致动力无法 传送至采煤机行走机构。 1.2 齿轮热处理不合格 采煤机行走部结构齿轮的热处理工作将会对齿轮的 工作质量造成影响，一旦齿轮存在热处理工艺不合格以 及未能达到设计标准问题时，齿轮在应用过程中极易出 现严重磨损问题。此外采煤机驱动轮齿面与行走轮齿面 渗碳处理过程中，若渗碳的深度不充分，导致渗碳参数 未能达到应用指标以及齿面的应用强度未能达到应用指 标时，则齿面的耐磨、耐压性能将会大打折扣，最终导 致采煤机行走部齿轮发生严重性磨损问题。 1.3 导向滑靴的严重性磨损 井下工作环境都较为特殊，采煤机需要在工作面面 起伏不平的环境中进行工作，采煤机单侧行走部滑靴一 旦出现严重磨损问题时，过量磨损下的滑靴，其内部空 间环境将会变化，与此同时对于行走轮的控制能力将会 降低，销排无法实现正常运行情况下的啮合，导致行走 轮在行走过程中常常出现不定位啮合问题，甚至发生齿 尖啃销排齿顶问题。同时采煤机的一侧导向滑靴发生严 重性磨损问题时，极易导致另一侧的滑靴工作强度大大 增加，最终导致采煤机运行侧驱动轮以及行走轮的承载 力过高，继而造成齿轮加剧磨损的问题。 2 采煤机行走部齿轮磨损预防策略 2.1 合理设置采煤机行走轮的节距 随着我国工艺应用水平不断提升的背景下，我国材 料工艺质量以及机械制造技术水平都得到了大幅度的提 升，因此在应用新型材料技术的采煤机，其抗压性以及 耐磨性优良，大大提升采煤机行走轮的使用能力。因此 需要借助调节采煤机行走轮节距，来优化采煤机行走轮 受力情况。如遇到大倾角、大俯采作业面期间，需要适 当增加采煤机行走轮解决以及销排节距，不仅能够提升 采煤的行走轮机销排结构的应用强度，同时还能减少采 煤机应用过程中应力集中发生的机率，继而有效预防销 排断裂以及行走轮断齿等问题。 2.2 实现采煤机导向滑靴结构改善 通常情况下采煤机导向滑靴结构设置的耐磨层厚度 为 6mm 作用，一旦耐磨层损耗殆尽后，导向滑靴结构中 的基体材料将会在短时间内出现极大的磨损层，继而导 致采煤机出现极大的磨损问题。销排与行走轮之间存在 相互影响情况，一旦机体材料损耗严重将会导致行走轮 齿轮以及销排发生断裂，为此需要实现采煤机导向滑靴 结构的改善。工作人员不仅需要在导向面上设置 12mm 下接第 145 页 采煤机行走部齿轮磨损原因分析与防范措施 邬卓霖 （ 国家能源集团神东煤炭集团柳塔煤矿 内蒙古 鄂尔多斯 017209 ） 摘 要煤矿开采过程中采煤机行走部齿轮磨损情况， 对于整个采煤机的工作稳定性有着极大的影响， 若磨损过于严重会 引发采煤机安全故障， 为了确保采煤机在应用阶段能够可靠安全运行， 需要对采煤机行走部的齿轮磨损问题进行解决。 为 此， 本文对于齿轮磨损原因进行分析， 对预防齿轮磨损的策略进行探究， 以期提升采煤机的生产效率， 最大程度延长采煤 机的应用周期。 关键词采煤机； 磨损； 行走部齿轮 145 安全与生产2020 年第 14 期 上接第 143 页 颗粒物排放显得尤为重要。然而目前为止，碳烟是由船 用柴油机排放的颗粒物中最小的成分所致，船用柴油机 排放的颗粒物中的是含硫产 80 物，如硫醇和含硫灰分， 这些产物是在燃烧过程中由燃料中的硫所产生的。船用 发动机燃烧船用轻柴油（MGO）所产生 MGO 的环境问题 最小。一般情况下，使用燃料的船舶的颗粒物排放比使 用燃料的船舶低 HFO30。对于二冲程低速船用柴油机 而言，其颗粒物排放可达到最佳水平。在该情况下，颗 粒物排放浓度水平与车用高速柴油机几乎处于同一水平。 而润滑油的消耗也会使颗粒物排放现象恶化，在柴油机 高负荷和高转速的工况下，排放量会随之增大，通常大 型船用柴油机无需更换润滑油。 为降低使用的船用柴油机的颗粒物排放 HFO 现象， 燃料硫含量的规定只是第一阶段，目前，降低颗粒物排 放的主要措施包括 ①改进喷射和喷嘴系统，如采用滑阀。②优化燃烧 室油气混合过程。③采用高效催化剂、微粒过滤器和洗 涤器。④不断优化船用柴油机电子控制技术。 2.5 改善进气成分 众所周知，氧气含量的高低关乎到燃油机内部燃烧 时的速度快慢，而氮气主要起到提高排放气体中氮氧气 体含量的作用。 改善进气成分主要是进富氧、 增加湿入手， 富进氧，但可应用范围较小。而加湿技术则是通过气水 融合的方式来进行汽化操作， 进而生产出较多的水蒸气， 在吸收热量的同时将其排入燃油机工作缸内，增加工作 缸内部温度。 而在进气时充分应用 EGR 技术，能够最大程度地收 集排放气体，将其直接运输到进气口，从而得到有效的 有氧释放，同时排放气体自带大量的热容，释放温度后 还可以实现控制烟雾含量的目的。 3 结语 船舶柴油机实现节能减排符合生态环保趋势和需求， 为了达到该目标，可以对燃烧燃料进行改进、优化，提 升燃烧效率和柴油机工作效率，还能够使用新引擎，借 助诸多节能清洁的替代设备，同时尽可能使用质量较高 的新能源，较少柴油的使用量，以此降低污染物排放量， 实现保护环境的目标。将节能减排技术应用在船舶柴油 机中，促使柴油机运行状况变得更良好，让其运行效果 变得更理想化，有利于充分燃烧燃料，减少氮氧化合物 生成量，可以重复利用柴油机运行时形成的热量，提升 能源利用率。 参考文献 [1] 伍赛特 . 内燃机与燃气轮机的差异对比 [J]. 内燃 机 ,2018,4. [2] 史伟欣 . 船舶节能减排实际应用 [J]. 现代经济信 息 ,201724. [3] 薛敏 . 船舶推进节能技术研究与进展 [J]. 船舶物资与 市场 ,20193. [4] 庞海龙 , 邓成林 , 姚广涛等 . 船用柴油机有害物排放控 制技术 [J]. 船舶工程 ,20111. 厚度的耐磨钢板作为耐磨层，同时还要将耐磨钢板紧紧焊 接在导向面上，确保采煤机导向滑靴结构应用的牢固性与 可靠性，继而有效延长采煤机导向滑靴结构的应用周期。 2.3 实现行走箱结构改善 采煤机的行走箱结构对于行走部工作性能有着极大 的影响，因此需要工作人员合理改进行走箱结构，强化 行走箱强度，实现行走轮与导向滑靴的有效更换，最大 程度减少行走部的检查维修时间。在行走箱改造前期， 其内部结构较为复杂，维护人员在进行行走轮及导向滑 靴更换时，将会耗费大量的更换时间，而行走箱改造后 的内部结构更加简单，工作人员需要进行更多的拆卸工 作，仅拆卸更换行走轮轴即可。改进后的行走箱结构便 于工作人员开展检查维修工作，减少维护人员的工作强 度，一旦采煤机导向滑靴出现严重性磨损问题需要进行 更换操作时，可有效节约维护更换时间，提升采煤机的 维修效率，降低对采煤机生产效能的影响。 2.4 加强采煤机日常检修维护工作 煤矿工作人员需要对采煤机开展定期的检查维护工 作，采煤机检查期间需要对内部每一项细小结构部件进 行详细检查，避免出现检查死角。同时需要采煤机的外 部就情况进行检查，对采煤机的外部变形情况、连接部 分紧密情况以及行走区域温度异常情况等问题进行排查， 一旦发生采煤机的设备部件存在老化、 严重磨损问题时， 需要立即上报相关部分对于故障部件进行有效处理，避 免由于部件损坏出现严重性安全事故。在更换部件产品 前需先对部件产品质量进行合格检查，严令禁止更换零 件质量以及规格参数未能达到应用标准。同时对导向滑 靴磨损情况进行定期检查，一旦导向滑靴的磨损量超过 应用安全允许范围时，需要对其进行更换继而保证采煤 机整体的运行稳定性。此外工作人员需要做好采煤机的 齿轮润滑工作，根据采煤机的实际运行情况在行走部进 行滴油润滑装置，对啮合处进行润滑保护，减少齿轮间 的摩擦力，最大程度延长齿轮的应用寿命。 3 结语 总而言之，链轮一销排式牵引结构的采煤机，已成 为煤矿矿井下常用的采煤设备，由于该类型牵引结构的 采煤机具备运行稳定的优势，因此能够有效适应矿井下 的不良环境。同样该类型牵引机构会出现严重性齿轮磨 损问题，严重影响采煤机的应用性能，为此需要工作人 员加强对采煤机行走部齿轮磨损预防工作，提高采煤机 的生产工作效率。 参考文献 [1] 周俊丽 . 基于润滑油劣化度监测与分析的采煤机异常 磨损辨识方法 [J]. 煤炭科技 ,20195. [2] 王洋 . 采煤机行走部齿轮磨损与防治分析 [J]. 能源与 节能 ,20193.