水潤(rùn)滑軸承在煤礦井工輸送設(shè)備上的應(yīng)用與展望

賈永玲 劉金有

摘要：由于煤礦井工輸送設(shè)備工作環(huán)境惡劣，其關(guān)鍵傳動(dòng)部件均采用稀油潤(rùn)滑，在正常工作過程中受沖擊較大，極易發(fā)生密封失效導(dǎo)致潤(rùn)滑油泄漏，造成資源浪費(fèi)的同時(shí)對(duì)煤礦井下環(huán)境產(chǎn)生污染，本文通過引用水潤(rùn)滑軸承的特性，避免設(shè)備因發(fā)生潤(rùn)滑油泄漏對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。

關(guān)鍵詞：輸送設(shè)備；密封失效；環(huán)境污染；水潤(rùn)滑軸承

引言

潤(rùn)滑油的出現(xiàn)改善了設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)工況，為機(jī)械行業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展起到真正的潤(rùn)滑劑作用。但是工業(yè)潤(rùn)滑油的處置和對(duì)環(huán)境的影響，卻成為了人們對(duì)它又愛又恨的一面。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，估計(jì)40%的潤(rùn)滑油都釋放到生態(tài)環(huán)境中；最直接的處理方式為回收、燃燒或填埋，但是也有部分被直接排放到自然水體中，國(guó)家和企業(yè)每年花費(fèi)數(shù)億元來處理廢水達(dá)到可接受的水平；尤其是在煤礦生產(chǎn)過程中，煤礦輸送設(shè)備因使用潤(rùn)滑油泄漏造成的成本損失及環(huán)境污染越發(fā)嚴(yán)重，不但嚴(yán)重地污染了水資源，破壞了生態(tài)環(huán)境，而且還危及到人類的生存條件。因此，如果可以把水潤(rùn)滑技術(shù)引入煤礦輸送設(shè)備上，將會(huì)極大的改善這一問題。

1 水潤(rùn)滑軸承技術(shù)特性

自英國(guó)水力學(xué)家雷諾（Reynolds）1886年提出流體動(dòng)力潤(rùn)滑方程（雷諾方程），直到今天，人們才逐漸揭開了摩擦、磨損與潤(rùn)滑機(jī)理的面紗，逐漸形成了較為完善的潤(rùn)滑理論；隨著近年水潤(rùn)滑軸承技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，徹底改變了人們對(duì)傳統(tǒng)潤(rùn)滑機(jī)理的認(rèn)知，水介質(zhì)能夠成為潤(rùn)滑介質(zhì)的新寵主要得益于其無污染、成本低廉、使用安全等特點(diǎn)，也是目前最具有開發(fā)潛力的潤(rùn)滑介質(zhì)；同時(shí)也能夠簡(jiǎn)化潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。所以，如何用水介質(zhì)徹底取代工業(yè)潤(rùn)滑油在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)中的地位，同時(shí)降低設(shè)備使用維護(hù)成本，減少環(huán)境污染。

水潤(rùn)滑軸承在傳統(tǒng)概念里，潤(rùn)滑狀態(tài)可分為流體動(dòng)壓潤(rùn)滑、流體靜壓潤(rùn)滑、彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑、邊界潤(rùn)滑和干摩擦這5種。由于水的黏度很低，僅為油的1/100 ～ 1/20，這就不難理解低黏度的潤(rùn)滑劑具有摩擦阻力小，摩擦因數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，但是水膜的承載能力要比油膜低得多，很難形成流體動(dòng)壓潤(rùn)滑，當(dāng)在啟動(dòng)和停機(jī)過程中運(yùn)行速度有所變化時(shí)，往往會(huì)使軸承處于邊界潤(rùn)滑和干摩擦狀態(tài)。因此，用水介質(zhì)作為新的潤(rùn)滑介質(zhì)，不僅能夠減少工業(yè)潤(rùn)滑油的生產(chǎn)制造，也可避免工業(yè)潤(rùn)滑油泄漏后對(duì)環(huán)境造成的污染。

2 常用水潤(rùn)滑軸承材料及其特性

3 水潤(rùn)滑軸承在煤礦輸送設(shè)備上的應(yīng)用

目前煤礦輸送設(shè)備軸承潤(rùn)滑形式主要為脂潤(rùn)滑與稀油潤(rùn)滑兩種，且刮板輸送機(jī)、刮板轉(zhuǎn)載機(jī)多采用稀油潤(rùn)滑，由于輸送物料為一個(gè)多沖擊工況，易造成設(shè)備密封失效、潤(rùn)滑油泄漏等現(xiàn)象，設(shè)備工作過程中需不停加注潤(rùn)滑油來保證設(shè)備持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣不但造成了潤(rùn)滑油的浪費(fèi)，增加了設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的成本及難度，同時(shí)潤(rùn)滑油泄漏到周圍環(huán)境，對(duì)水質(zhì)等生態(tài)環(huán)境造成了極大的污染。

隨著井工設(shè)備綜合技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，純水液壓支架的技術(shù)革新，解決了因使用乳化液而對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染，純水技術(shù)在井工綜采設(shè)備上的實(shí)際應(yīng)用，表明了我們對(duì)于水介質(zhì)的利用進(jìn)入到了一個(gè)嶄新的高度；過去我們已經(jīng)在船舶、水輪機(jī)等大型復(fù)雜工況上取得了水潤(rùn)滑軸承技術(shù)的成功，證明了井工綜采設(shè)備具備水潤(rùn)滑技術(shù)的適用性，尤其是石墨材料的水潤(rùn)滑軸承在煤礦綜采中具有很好的應(yīng)用前景，能夠滿足井工開采高溫、腐蝕、沖擊等工況特性。

4 結(jié)束語

雖然水潤(rùn)滑軸承已經(jīng)經(jīng)過了多年的發(fā)展及應(yīng)用，但是水介質(zhì)在煤礦井工綜采設(shè)備上的應(yīng)用尚屬首次，但是，使用水介質(zhì)替代稀油潤(rùn)滑在井工輸送設(shè)備上仍是空白，找到適宜煤礦井工輸送設(shè)備水潤(rùn)滑軸承的摩擦副材料是此項(xiàng)技術(shù)能否成功應(yīng)用的關(guān)鍵。

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作者簡(jiǎn)介：

賈永玲（1990.11.04），女，漢族，寧夏銀川人，現(xiàn)工作于寧夏天地奔牛實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司。