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行業新聞
 
提高齒輪、軸承使用壽命的研究
發布時間:2015-2-27 閱讀:3162次  
在煤礦機械運行中,齒輪、軸承起著重要作用,一旦其齒輪、軸承不能正常工作將導致整臺或整部設備不能正常生產作業。為此多年以來筆者深入細致地對采煤機截煤部,運輸設備減速器的齒輪、軸承進行研究,尋找齒輪、軸承失效的原因,以便采取有效的措施,提高齒輪、軸承的使用壽命。本文將從以下3個方面尋找原因:一是設備升井后到檢修廠點檢修,檢修廠點如何保證齒輪、軸承的安裝質量。二是對于采煤設備是否有設計不合理的地方。三是對齒輪、軸承損壞原因進行分析。
 
1檢修廠點如何保證綜采設備的檢修質量
 

1)對于綜采設備設計是否合理提出質疑,發現多處制造廠家設計不合理的地方,例如M G300采煤機搖臂行星減速器后壓蓋有兩盤軸承42236經常損壞,通過分析原因,發現M G300 AW采煤機由于所使用工作面運輸機配套問題,當采煤機采下刀時,行星減速器后蓋磨運輸機過渡槽鏟煤板,導致行星減速器后蓋被磨損、后蓋搖臂箱體拉開裂縫、軸承因缺油或受力不均而損壞,使采煤機截部升井檢修,影響正常采煤。對此情況,積極向廠家反應,廠家在后續供給西山煤礦總公司東曲礦的采煤機,搖臂箱體制造工藝加以改進,加裝保護層,確保后蓋不受磨損。對早期出廠的采煤機,檢修時在后蓋下加焊耐磨材料,以保護端蓋。采取以上措施后,較好地解決了42236軸承的損壞問題。

 
  2)轉載機所使用的2JS、3JS減速器一軸經常發生散架故障,在對此問題進行研究時,發現采煤機截煤部與減速器所傳遞功率,電機輸入轉速,以及I軸結構基本相同,而M G300采煤機在東曲礦使用多年未發生軸承散架現象。減速器I軸使用92322軸承1盤, 66322軸承2盤,截割部I軸分別使用2524軸承1盤, 7524軸承2盤。其受力情況分析: 92322所承受靜載荷、動載荷分別為332 kN、268 kN 66322所承受靜載荷、動載動載荷分別為332 kN、328 kN 7524所承受靜載荷、動載荷分別為452 kN、428 kN.從以上比較可以采煤機截割部I軸軸承載能力明顯高于減速器軸軸承。從軸承損壞情況看,散架軸承全部為推力軸承。66322軸承外型尺寸為×240 mm×50 mm,據此我們選用外形尺寸與其接近的軸承7322, 7322軸承外形尺寸為 mm kN、378 kN,遠遠高于66322軸承所承受載荷,對I軸軸承進行改造時只需將軸承壓蓋完全可以滿足這一要求。根據以上分析判斷,對礦井現使用減速器改造了8臺。一年來,改造的8臺減速器在采煤作業中未發生故障,均順利完成一個工作面的采煤工作,保證礦井的正常生產。
 
  2齒輪損壞原因分析綜采設備齒輪損壞的主要形式有輪齒扳斷、齒面點蝕、齒面磨損,齒面塑型變形。輪齒扳斷通常是由于過載、輪齒設計強度不夠等原因,而綜采設備輪齒扳斷主要原因則為軸散架造成輪齒扳斷,或有異物進入齒輪箱造成齒輪扳斷。
 
  1)異物進入齒輪箱主要是人為原因所造成。在因輪齒扳斷升井檢修,我們多次發現的扳斷螺柱,螺母等異物在其中。其中螺絲一類居多,而且大多數是加油口蓋的螺絲,這些螺絲進入齒輪箱是因操作人員不注意造成。針對這種情況主要采取兩種辦法:一是在加油上加過濾網防止異物落入,二是使用加油泵加油可對油加以過濾,防止有異物進入齒輪箱。
 
  2)齒輪點蝕、齒面磨損主要原因是由于齒面潤滑不良,造成齒面點蝕或磨損。當油質良好時齒面之間容易形成邊界潤滑狀態,在邊界磨擦情況下,磨擦界面上存在著一層與介質的性質不同的薄膜,這層薄膜的厚度通常在0. 1 mm以下,并具有良好的潤滑狀態稱為邊界膜,相對于干摩擦來說,邊界摩擦具有較低的摩擦系數,能有效地減少機器零件的磨損,延長使用壽命,大幅提高承載能力,擴大使用范圍當油質狀況較差時就不能形成邊界潤滑狀態。摩擦面上金屬的粘結點較多,因而使摩擦系數很高,比通常油質良好的摩擦系數大了3倍~4倍左右。從而使磨損增大很多,造成齒輪失效。
 
  3)磨料磨損。在潤滑油中夾一些硬的細小微粒,它們磨損齒面,造成齒面非正常迅速磨損,加快了齒輪的失效。
 
  因此,必須加強油質管理,每日對油質進行檢查,當油質為黑褐色氣味惡臭時應更換新油當油質為乳白色時,試樣靜止后油液由下而上澄清,說明由于空氣混入所致,排除空氣后仍可使用如油自上而下澄清,則說明油液中混入水分,不能繼續使用對于有略微透明應過濾后用。加油時應按規范要求加注潤滑油。注油過多會增加轉動件的攪拌發熱,造成功率消耗注油偏少又會造成潤滑不足,加快零件磨損以致某些機構失效。為此采煤機減速器需要加油的部位都配有油位批示裝置和加油孔,以便觀察油位變化。采煤機減速器的冷卻水必須保持通暢,確保因油溫過高而使潤滑效果不好。應定期對綜采設備所使用的油質進行化驗,以檢查油質,便于及時更換油液。
 
  4)齒輪齒面產生塑形變形。主要發生于皮帶機聯動齒輪,有兩個原因:一是齒輪承受負荷大,當皮帶運行坡度較大時,經常發生齒面嚴重塑形現象二是齒面制造時硬度較低。為此要求配件供應商提供硬度高一點的齒輪,對皮帶負荷較大時,應選好材質制造齒輪,以確保齒輪正常運行。
 
  3軸承損壞原因分析綜采設備軸承的失效形式主要有軸承抱死、軸承磨損。軸承磨損的主要原因同齒輪磨損的主要原因基本相同,在此不再進行分析,軸承抱死的原因是缺油,缺油主要有兩個:一是所使用密封原件質量不過關造成潤滑油外漏使軸承缺油二是潤滑系統設計不夠合理,如MG 300 AW采煤機采用飛濺潤滑方式,當采煤機采上刀式,極度易造成潤滑不良,使搖臂的行星減速器缺油造成軸承抱死和齒輪損壞事故。在東曲礦就發生過這樣事故,而M G 300系列采煤機高型搖臂采用強制潤滑,用油泵給行星減速器供油,較好地解決了這一問題三是潤滑油內串現象, 2JS、3JS減速器一軸軸承潤滑與其他軸承潤滑分別在兩個油池內一大一小,中間用骨架油封分隔開。如骨架油封有問題,小油池油進入大油池較難發現。因此每班要檢查兩油池的油量。兩油箱有串油現象,造成行星減速器缺油使軸承、齒輪損壞。
 
  綜上所述,要提高齒輪、軸承的使用壽命應從以下5個方面著手,****,檢修裝配時,嚴格按檢修工藝,檢修標準執行,確保軸承、齒輪的裝配完好無損。
 
  第二,對于設備運行中發現經常出現問題的地方,分析原因,查找問題,對不合理地方加以改進,使之較好地滿足設備需要。第三,要加強油質日常管理,特別是機電部門應加強綜采設備油質檢查,為井下隊組更換油液提高科學依據。第四,要加強人員管理,減少因人為操作不當等造成的事故。第五,要選用好質量的軸承、齒輪及密封件等,避免原件的先天不足。
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