掘進機截割部軸承損壞及漏油分析

唐志強

（山西省同煤集團馬脊梁礦，山西大同037027）

引言

當前很多礦井的煤礦巷道開掘都由掘進機來完成，而掘進機本身內部結構較復雜，特別是截割部更是具有很多部件，加之這些部件的工作環境較惡劣，這就對各部件的工作可靠性提出了更高要求[1]。

掘進機截割部是實際生產中直接參與具體截割工作的重要部件，該部件不僅具有伸縮機構，而且還有旋轉機構，其內部結構相對復雜，加之截割部運行環境較惡劣，因此，掘進機截割煤巖時，截割部易發生故障，一旦此部位發生故障，掘進機必然無法繼續工作，因此，研究掘進機截割部常見故障并分析其原因也顯得越來越重要。

1 掘進機截割部軸承損壞

1.1 巷道內煤粉與巖石雜質混入軸承引發損壞

1.1.1 損壞原因

掘進機在進行截割作業時，一旦截割頭部裝設的密封件發生失效，易引發煤粉混入掘進機截割部軸承，最終造成軸承磨損損壞。掘進機截割部最外層密封是位于截割部與截割頭連接處的密封，此密封件直接面對的是外部工作環境，因此最容易損壞。掘進機截割部在進行煤巖截割作業時，密封件連接處縫隙易擠入煤粉，這些煤粉會迫使密封件發生變形，最終對實際密封效果造成影響[2]。同時在截割頭進行旋轉作業時，在無法保證同軸度的情況下，進入此處密封內部的雜質會非常多，易嚴重磨損密封，長此以往易造成密封失效。掘進機截割部內的第二道密封為浮動密封，當截割部最外層密封損壞后，掘進煤粉會大量進入浮動密封，使浮動密封產生嚴重磨損，最終密封作用失效。一旦浮動密封無法起到密封作用后，煤粉會迅速混入軸承，軸承開始產生磨損，起初在煤粉磨損的作用下，軸承滾動體與內外圈接觸處會產生細微槽痕，久而久之產生的槽痕會越來越大，易造成軸承各部件間配合不緊密，配合游隙增大，旋轉精度不達標，軸承旋轉時易產生振動、出現噪聲，同時溫度也會升高，最終使軸承無法正常運轉，發生損壞。

1.1.2 預防措施

在設計掘進機截割部時應把截割部與截割頭連接處密封腔設計為易更換結構，這樣更宜于工作人員在井下第一時間更換密封件；可通過加大此處密封密度，如并排使用多道密封等措施，以確保密封效果更佳，使用時間更長；選用的密封件應為特殊耐磨材料制造，以便更耐磨。另外，用戶應嚴格依據密封使用說明來維護保養密封件，當密封件達到使用壽命后，應及時更換，以確保實際密封效果達標[3]。

1.2 機加焊接時軸承內混入金屬雜質引發損壞

1.2.1 損壞原因

在焊接掘進機截割部時，易有焊豆、鐵屑以及銹斑等雜質殘留于截割部內壁，截割部在工作過程中，在振動、旋轉等因素的影響下，掘進機截割部內壁殘留的部分雜質易發生滑落現象，與潤滑油一道流入軸承內部，軸承在工作時壓潰這些雜質，會在軸承壓潰雜質表面產生麻點，造成軸承發生損壞，最終失效[4]。

1.2.2 預防措施

一方面在裝配軸承時，必須先清理干凈截割部內各零件上的雜質，如焊豆、銹斑、鐵屑等，再進行軸承裝配。另一方面，用戶在進行截割部軸承更換作業時，最好不要在井下更換，謹防截割部內部混入其它雜質，在軸承運行時嚴重磨損軸承，致使軸承發生損壞。

1.3 潤滑不良或潤滑油污染引發軸承損壞

1.3.1 損壞原因

掘進機截割部內部密封損壞，截割部發生漏油，在用戶發現不及時與維護不及時的情況下，致使軸承由于潤滑油不足，引發潤滑不良造成損壞現象，或因潤滑油更換不及時，使用嚴重污染的潤滑油等，導致軸承損壞[5]。

1.3.2 預防措施

為便于用戶觀察截割部油位，在設計掘進機截割部時，應選一醒目位置來布設截割部油位計。與此同時，注油通道結構應設計得盡量簡單，應在無需拆卸截割頭的情況下，能順利給截割部內軸承注油，且應設計泄油通道以及時排泄掘進機截割部產生的污染潤滑油，另外用戶對潤滑油的補充、更換應嚴格按使用說明進行。

2 掘進機截割部軸承漏油

2.1 截割部與截割頭處漏油

2.1.1 漏油原因

當掘進機截割部與截割頭連接處發生漏油現象時，所漏的油液主要為齒輪潤滑油，通常浮動密封失效是引發漏油的罪魁禍首。基于上述分析可知，若有煤粉混入浮動密封，在浮動密封運動時，混入的煤粉會磨損浮動密封滑動面與密封面，造成浮動密封密封作用失效，以致產生漏油現象。另外，所選的浮動密封尺寸大小與腔體尺寸大小不相符，以致浮動密封不能達到很好的密封效果，這樣也會造成截割頭后端泄漏潤滑油。

2.1.2 預防措施

提高截割頭與截割部連接處的實際密封效果，謹防煤粉混入連接處。應嚴格按設計樣本尺寸來加工浮動密封腔體，加工好后應派專人檢驗腔體尺寸看其是否合格，同時應選用正規廠家生產的浮動密封件，使浮動密封與腔體充分接觸。此外，為確保浮動密封得到很好的潤滑，同時又能減緩泄漏，可用潤滑脂來代替潤滑油做潤滑。

2.2 伸縮保護筒端面漏油

2.2.1 漏油原因

就伸縮保護筒端面漏油而言，其所漏油液主要為截割主軸花鍵潤滑油，這些潤滑油之所以發生泄漏通常是由于伸縮內筒與伸縮外筒間裝設的軸向滑動密封發生失效。伸縮內筒導入角不足，裝配伸縮內筒與外筒時，劃傷密封件，密封腔尺寸存在問題，不標準等這些都是引發密封失效的原因。

2.2.2 預防措施

在設計伸縮保護筒時，應把伸縮內筒導入角設計得適當大些，努力提升加工精度，應嚴格按密封腔設計尺寸標準來加工密封腔，且加工好密封腔后，應由專人檢驗密封腔尺寸，看其是否符合設計標準。若發現密封腔加工尺寸不合格，應及時安排返修，嚴禁流入市場使用[6]。

3 結語

生產中常見的兩大掘進機截割部故障主要為截割部軸承損壞與發生漏油現象，這兩大故障也是影響掘進機正常工作的主要因素。分析掘進機截割部軸承損壞原因及漏油原因，并從設計、生產及維護等方面著手采取行之有效的措施加以解決，不僅有助于提高掘進機運行可靠性，而且能更好地保障安全生產，有利于促進煤礦企業的高產、高效。

[1]徐坤，佟金玉.巷道掘進機截割部的全密封結構[J].煤礦機械，2015（7）：45-48.

[2]王焱金，季清華，白雪峰，等.掘進機截割部液壓系統分析[J].機床與液壓，2014（1）：79-81.

[3]王輝.掘進機截割主軸用機械密封可靠性分析[J].煤礦機械，2010（2）：56-58.

[4]王繼玲.基于故障樹的掘進機截割部擺動故障分析[J].煤炭與化工，2015（3）：75-77.

[5]劉宛濤.懸臂式掘進機截割部抑塵防護裝置設計與應用[J].企業導報，2016（6）：42-45.

[6]龔海濱，魏成剛，胡方海，等.掘進機截割部軸承損壞和漏油的原因分析[J].煤礦機械，2012（6）：25-26.