煤礦綜采設備固體潤滑新技術(shù)研究與應用

王達三

（陽泉煤業(yè)（集團）有限責任公司，山西陽泉 045000）

0 前言

目前，國內(nèi)外煤礦綜采設備普遍存在的現(xiàn)象是：生產(chǎn)過程中，工作環(huán)境粉塵大、有酸堿侵蝕、工作載荷大，沖擊力強、持續(xù)運轉(zhuǎn)時間大、機械構(gòu)造復雜、日常的有效維護和高效可靠的潤滑很難完全實現(xiàn)等具體問題制約，直接導致先進的機械未能實現(xiàn)最初設計構(gòu)想和設計工作能力就遭遇頻繁停機檢修，究其原因是傳統(tǒng)的潤滑材料和工藝是一種不完全潤滑材料和不完全潤滑方式。目前，國內(nèi)復合固體潤滑工程學研究還處于起步階段，以該新型學科發(fā)展而來的復合固體潤滑工程技術(shù)的所有數(shù)據(jù)均已得到實踐證實。其延長煤礦綜采成套機械摩擦件壽命三倍以上，機械部件磨損量也大為減少，該技術(shù)屬于潤滑領(lǐng)域的前沿研究。因此對煤礦綜采設備固體潤滑技術(shù)的研究具有積極意義。

1 固體潤滑技術(shù)工藝原理

固體潤滑是將固體物質(zhì)涂或鍍于摩擦界面，以降低摩擦，減少磨損的措施[1]。利用固體潤滑劑進行潤滑的方法稱為固體潤滑。利用固體潤滑劑對摩擦界面進行潤滑的技術(shù)統(tǒng)稱為固體潤滑技術(shù)[2]。固體潤滑的主要目的是用鍍、涂等方法將固體潤滑劑粘著在摩擦表面上形成固體潤滑膜，摩擦時在對偶材料表面形成轉(zhuǎn)移膜，使摩擦發(fā)生在潤滑劑內(nèi)部，從而減少摩擦，降低磨損。潤滑膜一方面可以防止對偶材料表面直接接觸，另一方面可以減小接觸薄層的剪切強度，從而顯著減小摩擦系數(shù)。

煤礦綜采設備在井下工作面工作時，把復合固體潤滑劑置于摩擦部位，當摩擦部位出現(xiàn)摩擦瞬間形成復合固體潤滑膜，該潤滑膜以多層復合物質(zhì)形態(tài)長期留存在摩擦副表面。設備在工作中摩擦面連續(xù)受到的剪切力和壓緊力不易損壞復合固體潤滑膜，使得摩擦副無法直接接觸，從而有效降低磨損、節(jié)約成本、提高設備運轉(zhuǎn)率，實現(xiàn)高效生產(chǎn)。

2 固體潤滑的應用特點

陽煤一礦目前的綜采設備中，普遍采用的是傳統(tǒng)的干油、稀油潤滑金屬機械傳動件。解決組件中潤滑油外泄、保證潤滑有效和解決備件故障的辦法只有不斷地更換新的密封材料、加入新潤滑油和較頻繁的更換配件。而這種辦法不能長效保證設備的運行和節(jié)約資源的要求。井下機械設備潤滑油無孔不入，也正好由這一點導致了刮板機鏈輪軸組、滾筒托輪和輥圈、減速器、大型軸承箱、皮帶運輸機軸承、皮帶托輪軸承等的潤滑泄漏或迅速失效。為了有效解決這些實際生產(chǎn)中遇到的問題，引進了固體潤滑技術(shù)，研究設計了以下幾項針對磨損關(guān)鍵部位減少摩擦的解決方案。

（1）針對井下支護系統(tǒng)，研究設計超強耐腐蝕、耐磨損液壓立柱，利用先進的激光制造技術(shù)，把帶有自潤滑性的合金粉末熔覆于油缸表面，使其壽命是傳統(tǒng)油缸的兩倍以上[3-4]。

（2）針對刮板輸送機，在溜槽表面設計了合金化自潤滑耐磨條，增強了溜槽耐磨損的能力，使其壽命得以延長。

（3）針對刮板輸送機鏈輪軸組，應用復合固體潤滑潛伏式潤滑技術(shù)，配合鏈輪軸組專用復合固體潤滑劑，使該型鏈輪軸組過煤量是傳統(tǒng)鏈輪軸組的兩倍以上。

（4）針對減速機的漏油現(xiàn)象，研究設計了防塵、止漏和自密封的新型復合固體潤滑劑、潤滑伴侶，一次加入，長期有效。

（5）針對采煤機，研究設計了復合固體潤滑截齒組件，該截齒組件應用潛伏式潤滑技術(shù)，在裝機前，分別在截齒把，齒靴上涂抹專用的復合固體潤滑劑，其壽命是傳統(tǒng)截齒的兩倍以上。

3 應用效果

使用新型固體潤滑技術(shù)之后，摩擦副表面會形成牢固的固體潤滑膜，刮板機鏈輪軸組、減速器滲漏將會為零，主軸壽命延長至18個月以上。潤滑劑使用量只是原來的1/10，摩擦副的磨損量只是原來的1/6。減速器齒輪在使用傳統(tǒng)潤滑劑時，快速軸端滲漏嚴重、震動強烈、溫度偏高，應用新型固體潤滑技術(shù)后，滲漏將會得到徹底治理，震動明顯降低，運行溫度也會大大降低，一次加入，終身受用，設備維護成本大大降低，為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。

4 結(jié)論

以固體潤滑工程學研究為理論基礎，針對煤礦綜采設備各摩擦部件，應用新型固體潤滑技術(shù)，在保證正常潤滑的同時，起到防滲漏等作用，保證礦井安全生產(chǎn)；可以延長機械摩擦件壽命三倍以上、節(jié)約相關(guān)資源70%、減少相關(guān)污染和排放70%、企業(yè)機械設備維護成本降低10%，并可創(chuàng)建設備管理新制度、制定和推廣機械養(yǎng)護新標準，達到降本增效的經(jīng)營目標，使企業(yè)更具競爭力。

［1］石淼森.固體潤滑技術(shù)［M］.北京：中國石化出版社，1998.

［2］張?zhí)靹?固體潤滑劑的作用機理和應用［J］.知識經(jīng)濟，2009（5）：135.

［3］嚴曉華，陳國需.固體潤滑技術(shù)的研究現(xiàn)狀及展望［J］.能源研究與信息，2005，21（2）：69-73.

［4］易小勇.復合固體潤滑膜的試驗研究［D］.鎮(zhèn)江：江蘇大學，2010.

［5］孫榮祿，孫樹文，郭立新，等.固體潤滑技術(shù)在空間機械中的應用［J］.宇航材料工藝，1999（01）：17-22.