掘進機切割臂前端注油孔設計改進

摘要：對現有掘進機切割臂前端浮動密封及軸承注油孔結構做了簡要介紹，分析了切割臂前端在注油時遇到的問題，針對實際情況提出了改進方案，方便了切割臂前端注油，為延長切割臂前端浮動密封和軸承的使用壽命提供了新的設計思路。

關鍵詞：掘進機;注油;油位

引言

掘進機依靠切割頭旋轉破碎物料，切割臂固定不動，切割臂上的浮動密封架與切割頭一起旋轉，浮動密封座與浮動密封架之間裝有浮動密封，以防止煤塵等污染物進入臂體內使潤滑油變質。潤滑油變質后會損壞浮動密封及軸承等零件，這就需要定期排出切割臂體內部的舊油，更換新潤滑油或補加損耗量來延長切割臂使用壽命。現有切割臂前端雖設有注油及放油孔，但因存在潤滑油加注困難、不方便維護等原因致使臂體前端缺油導致浮動密封及軸承等零件損壞，進而使切割臂體不能正常工作，給用戶造成巨大的經濟損失，這就有必要優化切割臂前端注油孔結構。

1.當前切割臂前端注油方式及存在問題

現有切割臂機前端注油方式如圖1所示，在切割頭1上開一個圓孔，注油時靠人工轉動切割頭使其上的圓孔對齊浮動密封座2頂部注油孔，擰開螺塞注油。放油時也需要將切割頭上圓孔轉到與底部泄油口對齊。

圖1?現有掘進機注油結構圖

1、切割頭?2、浮動密封座?3、伸縮保護筒

圖1結構注油時存在以下弊端：

1.1?維護時間太長

注油時，需先將切割頭與臂體間的積煤清理干凈，拆下切割頭加油孔處螺塞，然后依次使切割頭上圓孔與浮封座上注油口、泄油口、觀察口對齊，拆下相應位置處的螺塞，等廢油排凈后，擰緊泄油口處螺塞，然后加注新油，直至油位孔處有油液流出，然后依次擰緊油位孔、注油孔、切割頭上的螺塞，注油時間在1小時左右，費時、費力。

1.2?不能準確觀測加注油位

注油時腔內油位無法觀測，只能憑借維護人員的經驗加注，如果注油少于要求油量，必然導致潤滑不良;若注油過多，會使臂體內零件因急劇溫升導致切割臂持續在高溫下運轉，溫度過高會損壞密封件及軸承等零件，極大縮減切割臂壽命。

1.3?維護不方便導致無法注油

首先由于油口處油塞較小、腔內空間有限、井下環境惡劣、稍有不慎油堵有可能丟失，為用戶造成不必要的麻煩;其次掘進機長時間使用后，煤泥堆積在伸縮保護筒與切割頭內腔之間難以清理，在礦井下拆卸切割頭后清理費時費力，這就導致一些用戶使用一段時間后因不想清理積煤就不再加注或更換潤滑油，極大縮短了浮動密封及軸承等零件的使用壽命，造成切割臂整體損壞。

2.改進后切割臂前端注油結構分析

改進后的切割臂前端注油結構如圖2所示，在伸縮保護筒與伸縮外筒之間增設注油管4，把注油管固定在在伸縮保護筒3的內壁上，注油管直接與浮動密封座2上的注油孔相連通，在伸縮保護筒底部增設相同結構的泄油孔，在伸縮保護筒中部水平位置也增設同樣結構的油位觀察孔。注油時只需要將伸縮保護筒上圓座5處的螺塞松開，把舊油排凈，堵死泄油孔，注油時看到觀察孔有新油流出即可判斷加注到所需油位，然后擰緊觀察孔和注油孔處螺塞，就完成了切割臂前端注油工作。

圖2?新型掘進機注油結構圖

1、切割頭?2、浮動密封座?3、伸縮保護筒?4、注油管?5、圓座

新型注油結構優點如下：

2.1?注油便捷、節省維護時間，降低維護作業的勞動強度

注油時不需要清理切割頭1與伸縮保護筒3之間的積煤且拆卸油口堵頭有開闊的操作空間，只需清掃掉伸縮保護筒外壁上的煤泥，將3個螺塞擰開，廢油放凈后擰緊相應的螺塞即可加注新油，注油時間縮短至15分鐘左右，極大降低了工人維護作業時的勞動強度。

2.2?能夠定量觀測加注油位

注油時通過觀察伸縮保護筒中部的油位孔就能夠準確加注到要求的油位，這就避免了油位低時的潤滑不良及油位過高時的急劇溫升，使浮封及軸承等零件潤滑良好，延長了臂體的使用壽命。

3.結語

綜上所述，改進后的掘進機切割臂前端注油結構簡單、注油時間短、工人注油作業時的勞動強度低，延長了切割臂的使用壽命，為用戶節約了設備成本。

參考文獻：

[1]成大先.機械設計手冊[K].5版.北京：化學工業出版社，2010.

作者簡介：

胡淵（1987—），男，河北石家莊人，工學學士，助理工程師，2010年畢業于燕山大學機械設計制造及其自動化專業，現從事掘進機設計研發工作。