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        提高齿轮、轴承使用寿命的研究
        发布时间:2015-2-27 阅读:2548次  
        在煤矿机械运行中,齿轮、轴承起着重要作用,一旦其齿轮、轴承不能正常工作将导致整台或整部设备不能正常生产作业。为此多年以来笔者深入细致地对采煤机截煤部,运输设备减速器的齿轮、轴承进行研究,寻找齿轮、轴承失效的原因,以便采取有效的措施,提高齿轮、轴承的使用寿命。本文将从以下3个方面寻找原因:一是设备升井后到检修厂点检修,检修厂点如何保证齿轮、轴承的安装质量。二是对于采煤设备是否有设计不合理的地方。三是对齿轮、轴承损坏原因进行分析。
         
        1检修厂点如何保证综采设备的检修质量
         

        1)对于综采设备设计是否合理提出质疑,发现多处制造厂家设计不合理的地方,例如M G300采煤机摇臂行星减速器后压盖有两盘轴承42236经常损坏,通过分析原因,发现M G300 AW采煤机由于所使用工作面运输机配套问题,当采煤机采下刀时,行星减速器后盖磨运输机过渡槽铲煤板,导致行星减速器后盖被磨损、后盖摇臂箱体拉开裂缝、轴承因缺油或受力不均而损坏,使采煤机截部升井检修,影响正常采煤。对此情况,积极向厂家反应,厂家在后续供给西山煤矿总公司东曲矿的采煤机,摇臂箱体制造工艺加以改进,加装保护层,确保后盖不受磨损。对早期出厂的采煤机,检修时在后盖下加焊耐磨材料,以保护端盖。采取以上措施后,较好地解决了42236轴承的损坏问题。

         
          2)转载机所使用的2JS、3JS减速器一轴经常发生散架故障,在对此问题进行研究时,发现采煤机截煤部与减速器所传递功率,电机输入转速,以及I轴结构基本相同,而M G300采煤机在东曲矿使用多年未发生轴承散架现象。减速器I轴使用92322轴承1盘, 66322轴承2盘,截割部I轴分别使用2524轴承1盘, 7524轴承2盘。其受力情况分析: 92322所承受静载荷、动载荷分别为332 kN、268 kN 66322所承受静载荷、动载动载荷分别为332 kN、328 kN 7524所承受静载荷、动载荷分别为452 kN、428 kN.从以上比较可以采煤机截割部I轴轴承载能力明显高于减速器轴轴承。从轴承损坏情况看,散架轴承全部为推力轴承。66322轴承外型尺寸为×240 mm×50 mm,据此我们选用外形尺寸与其接近的轴承7322, 7322轴承外形尺寸为 mm kN、378 kN,远远高于66322轴承所承受载荷,对I轴轴承进行改造时只需将轴承压盖完全可以满足这一要求。根据以上分析判断,对矿井现使用减速器改造了8台。一年来,改造的8台减速器在采煤作业中未发生故障,均顺利完成一个工作面的采煤工作,保证矿井的正常生产。
         
          2齿轮损坏原因分析综采设备齿轮损坏的主要形式有轮齿扳断、齿面点蚀、齿面磨损,齿面塑型变形。轮齿扳断通常是由于过载、轮齿设计强度不够等原因,而综采设备轮齿扳断主要原因则为轴散架造成轮齿扳断,或有异物进入齿轮箱造成齿轮扳断。
         
          1)异物进入齿轮箱主要是人为原因所造成。在因轮齿扳断升井检修,我们多次发现的扳断螺柱,螺母等异物在其中。其中螺丝一类居多,而且大多数是加油口盖的螺丝,这些螺丝进入齿轮箱是因操作人员不注意造成。针对这种情况主要采取两种办法:一是在加油上加过滤网防止异物落入,二是使用加油泵加油可对油加以过滤,防止有异物进入齿轮箱。
         
          2)齿轮点蚀、齿面磨损主要原因是由于齿面润滑不良,造成齿面点蚀或磨损。当油质良好时齿面之间容易形成边界润滑状态,在边界磨擦情况下,磨擦界面上存在着一层与介质的性质不同的薄膜,这层薄膜的厚度通常在0. 1 mm以下,并具有良好的润滑状态称为边界膜,相对于干摩擦来说,边界摩擦具有较低的摩擦系数,能有效地减少机器零件的磨损,延长使用寿命,大幅提高承载能力,扩大使用范围当油质状况较差时就不能形成边界润滑状态。摩擦面上金属的粘结点较多,因而使摩擦系数很高,比通常油质良好的摩擦系数大了3倍~4倍左右。从而使磨损增大很多,造成齿轮失效。
         
          3)磨料磨损。在润滑油中夹一些硬的细小微粒,它们磨损齿面,造成齿面非正常迅速磨损,加快了齿轮的失效。
         
          因此,必须加强油质管理,每日对油质进行检查,当油质为黑褐色气味恶臭时应更换新油当油质为乳白色时,试样静止后油液由下而上澄清,说明由于空气混入所致,排除空气后仍可使用如油自上而下澄清,则说明油液中混入水分,不能继续使用对于有略微透明应过滤后用。加油时应按规范要求加注润滑油。注油过多会增加转动件的搅拌发热,造成功率消耗注油偏少又会造成润滑不足,加快零件磨损以致某些机构失效。为此采煤机减速器需要加油的部位都配有油位批示装置和加油孔,以便观察油位变化。采煤机减速器的冷却水必须保持通畅,确保因油温过高而使润滑效果不好。应定期对综采设备所使用的油质进行化验,以检查油质,便于及时更换油液。
         
          4)齿轮齿面产生塑形变形。主要发生于皮带机联动齿轮,有两个原因:一是齿轮承受负荷大,当皮带运行坡度较大时,经常发生齿面严重塑形现象二是齿面制造时硬度较低。为此要求配件供应商提供硬度高一点的齿轮,对皮带负荷较大时,应选好材质制造齿轮,以确保齿轮正常运行。
         
          3轴承损坏原因分析综采设备轴承的失效形式主要有轴承抱死、轴承磨损。轴承磨损的主要原因同齿轮磨损的主要原因基本相同,在此不再进行分析,轴承抱死的原因是缺油,缺油主要有两个:一是所使用密封原件质量不过关造成润滑油外漏使轴承缺油二是润滑系统设计不够合理,如MG 300 AW采煤机采用飞溅润滑方式,当采煤机采上刀式,极度易造成润滑不良,使摇臂的行星减速器缺油造成轴承抱死和齿轮损坏事故。在东曲矿就发生过这样事故,而M G 300系列采煤机高型摇臂采用强制润滑,用油泵给行星减速器供油,较好地解决了这一问题三是润滑油内串现象, 2JS、3JS减速器一轴轴承润滑与其他轴承润滑分别在两个油池内一大一小,中间用骨架油封分隔开。如骨架油封有问题,小油池油进入大油池较难发现。因此每班要检查两油池的油量。两油箱有串油现象,造成行星减速器缺油使轴承、齿轮损坏。
         
          综上所述,要提高齿轮、轴承的使用寿命应从以下5个方面着手,****,检修装配时,严格按检修工艺,检修标准执行,确保轴承、齿轮的装配完好无损。
         
          第二,对于设备运行中发现经常出现问题的地方,分析原因,查找问题,对不合理地方加以改进,使之较好地满足设备需要。第三,要加强油质日常管理,特别是机电部门应加强综采设备油质检查,为井下队组更换油液提高科学依据。第四,要加强人员管理,减少因人为操作不当等造成的事故。第五,要选用好质量的轴承、齿轮及密封件等,避免原件的先天不足。
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