綜機設備潤滑管理及故障診斷技術應用

于坤(煤炭科學技術研究院有限公司，北京 100013)

0 引言

文章針對煤炭生產設備管理潤滑以及診斷故障的技術進行深入研究，這對當前開采設備在潤滑上存在不足問題，制定出相應措施。同時針對潤滑油產生的故障進行了分析，并對其故障總結出相應的診斷方法與經驗，為今后從事綜采裝備維護的工作人員提供借鑒。

1 礦用綜采裝備潤滑綜述

礦用綜裝裝備的維護主要包含設備的保養與潤滑、配件的管理與應用、故障設備的維修與診斷等。綜采裝備的潤滑系是關系著設備能否正常運轉的關鍵，設備潤滑除了減少設備磨損與冷卻外，通過潤滑系還能了解內部設備故障與運行狀況。煤礦綜采裝備工作環境非常惡劣，現場使用儀器進行診斷故障相對困難，利用潤滑油分析設備故障進行對比較方便[1]。

煤礦綜采裝備需要潤滑的部件很多，例如減速器齒輪軸軸承、曲軸、齒輪以及各個運動件等。

2 綜采裝備的潤滑維護管理

2.1 綜采裝備潤滑存在的不足

在綜采裝備使用說明書里提供的潤滑油過于含糊，有些潤滑方案還是根據90年代甚至更早規范標準制定，其根據裝備功率以及齒輪運轉速度選擇潤滑油型號，其制定標準過早，例如：某型泵站設備說明書規定68號潤滑油，而實際該油已經淘汰，出現這一情況的主要原因是制造廠更新知識的速度太慢。傳輸機與采煤機的齒輪箱規定使用N320，但實際N320還分重負荷C級、中復合b級、抗氧化防銹a級等，在使用過程中要根據實際情況來選擇[2]。

在實際工作中，常常由于管理潤滑不當造成設備出現故障。例如曲軸箱內潤滑油發生乳化，SGB-620/40T類型的刮板機降速器蓋被打開時看到潤滑脂及潤滑油在箱內混用，在井下增添潤滑油的時候無需過濾器，可將降速器口打開將油加入油池中。齒輪箱會因為缺油而出現磨損，是由于潤滑產品雜質多，品質差，在沒有排干凈費油時就換新油。部分工作人員應付了事隨意替代其他潤滑油。各種情況顯示，不嚴格管理潤滑會給設備機械造成嚴重損害，給企業效益造成影響。故此，加強管理潤滑的能力和水平，對保障生產、提高效益意義重大。

2.2 高性能優質潤滑油品質提升的管理

采用合適的潤滑油才能符合潤滑齒輪的要求。現代產品不只限于黏度依附物理效應的油膜進行承載，主要采用添加劑形成超強的化學及物理性吸附膜進行承載，金屬面及添加劑經過化學反應產生金屬皂及絡合物，此類反應物會形成超強度的防護膜在金屬面附著，最終防止金屬相互之間產生接觸，有效的保護了零件，避免了磨損。如今，潤滑油所具有的黏度不再是影響齒輪壽命及性能的重要因素，在工程施工中優先考慮重負荷類型的齒輪油。同時，盡可能用重負荷潤滑油替換中負荷潤滑油[3]。因此，在有效改善副摩擦潤滑也延長其壽命。

在綜機復合設備的潤滑油維修升級時，液壓泵應使用HM-68型抗磨式液壓油替換68號的機械油，選取L-CKDN320型工業重負荷齒輪油替換工業中負荷齒輪油，選取極壓型基脂替換鋰基脂。如今，對潤滑油的管理需要采取超級型或是合成新型齒輪油。

2.3 潤滑油管理措施的完善

要想確保綜機復合設備的可靠運行，企業設有潤滑油專門管理負責的部門，建立相應的管理檔案、包機潤滑制度及“三專三定”等相應辦法，張貼潤滑設備圖表，送檢油樣，進行三過濾回收廢油等相關管理。

(1)對潤滑油產品的品牌進行選擇時，要遵從最大效益的原則選用品牌優秀、售后完善的產品。另外，要同潤滑油廠商交流溝通。若是該礦選擇SL300型進口采煤機，要按照產品說明書中標注的潤滑油品牌產品使用。如果學專業礦機管理人員選擇其他潤滑油品牌代替，而學專業采礦工程師不知如何決策時，首先考慮生產潤滑油的廠商是從事石油、石化方面的專家，對其性能及特點充分解，能夠作為更換潤滑油的決策依據[4]。

(2)選購密封件及潤滑油由不同部門及人員負責，缺少采購之前的溝通和交流。發生綜機復合設備密封件破損時通常認為是結構及材質存在問題，基本不會考慮潤滑油及封件相容性。

(3)當購買液壓油時要求清潔度達到或超過NAS 8級，在使用時缺少對液壓控制系統的清潔保障及監督管理。比如：在將掘進機及采煤機等機械設備進行上井解體時，要避免設備液壓控制系統管路包扎等方面的監督和管理流于形式，要保證管路的各項接頭沒有進入異物的監督管理盲區，另外，要保證液壓控制系統的過濾器沒有監督管理的盲區，要檢查確認對控制應用系統是否有效清潔。

(4)對潤滑油常規的各項指標進行定期檢查，進行參數標準比對，如果檢測的結果顯示不合格，則需要更換潤滑油，同時進行數據報表的對比分析。在檢查的數據報表中體現了豐富全面的潤滑油與設備的各種信息。在使用潤滑油地過程當中，相關新油劣化和運行條件及其自身所具有的降解能力都相互關聯，務化的曲線大都沿著時間軸快速提升。因此，對指定的機械設備進行潤滑油定期檢測時間的前后間隔不能等同，應該是逐漸的變短。要在檢測中對沒有出現化學反應膜起著關鍵作用的添加劑加以分析，因為該添加劑會在應用的時候逐漸被消耗，在實際使用中要根據具體情況加以補充[5]。

(5)通過潤滑油的溫度與降解之間的關系得知，適當合理的冷卻能夠將潤滑油運行的溫度降低，使潤滑油應有換油期有效延長。例如，抗磨損液壓油的油溫只要上升15℃，就要將換油期減少一半。

(6)在實際操作的時候，如果冷、熱在啟動時的次數過于頻繁或是超載等，會增加沒有潤滑獨立系統的設備綜機磨損，造成破壞性的障礙。

(7)在用的油換油基本標準：①齒輪潤滑油，其黏度為±15%，其水分大于0.6%，其雜質含量大于0.5%，其閃點為-15%，其聚合物摩擦量超過75～120μm ，亦或達中量超過200μm，其異常金屬磨粒達少量超過25μm。②液壓潤滑油，其粘度為±15%，其水分超過 0.5%，其雜質大超過0.3%，其閃點為-15%，其聚合物摩擦達中量超過50～75μm 亦或達少量超過150μm，異常金屬磨粒的達中量超過15μm。

3 監測判斷潤滑油的技術應用

油液的分析檢測技術基本包括兩種：其中一種為潤滑油的油脂自身具有物理及化學的性能情況分析。另一種是針對不溶于油液中的特質進行分析，尤其是對磨屑進行的分析。前一種針對的主要是潤滑功能系統，其潤滑劑狀態及性能對機器的摩損有著直接的影響，對其潤滑功能系統的運行狀況檢測，關鍵是避免和發現因為機械的潤滑效果不佳而導致設備障礙；另一種就是對摩擦副自身運行情況的檢測，因為要對潤滑劑內所含磨屑進行檢測，故此，綜采機械設備所表現出潤滑的狀況，也是對運行設備狀況的反映，通過實際生產需求選用合適的設備潤滑劑及其潤滑的方式，并且有效保持其性能，就可以確保設備運行正常，故此，對設備機械潤滑情況進行定期的檢測、科學的管理具有重要作用[6]。

3.1 潤滑油的指標變化及分析

某煤礦針對生產用綜機復合設備進行潤滑油采樣檢測分析，情況結果如表1所示。

由檢測分析的結果能夠看出，采集樣本中所含的水分比標準值要高，同時也得出檢查部件的密封與內腔清洗和新油更換的結果。負責維修的工作人員檢查了降速箱所屬的密封件和排氣孔及其冷卻器等部位，檢查發現降速箱排氣口發生堵塞，造成加油口密封條損壞，因雨水淋進減速箱，所以對減速箱的排氣式螺堵及加油口的密封條進行更換，將齒輪油更換之后恢復正常。

表1 齒輪油指標的分析值

3.2 磨屑與障礙潤滑油的監測及診斷情況分析

在所有影響設備開機率的因素當中，事故率占比較重的是采煤機，特別是搖臂式齒輪箱，用其他的檢測方法難以檢測，采用鐵鐠法進行檢測分析是最佳方法[7]。MG-400/940-WD類型的采媒機齒輪箱取樣期為半月，選擇KTP旋轉式的鐵鐠儀完成制譜并進行分析，其報告情況如表2所示。

表2 磨屑結果分析

通過油液內疲勞性剝塊數量及尺寸對減速箱內的齒輪進行疲勞性磨損的判定，對齒輪的表面存在的剝落狀況、略微軸承磨損等問題的建議是馬上進行換油，并于兩日之后進行復查。

4 結語

綜上所述，要進一步加強綜機煤礦設備相關的潤滑技術及管理升級，選擇先進的監測油液診斷手段及技術，是提高設備維護水平的關鍵。與其他泣滑油診斷和維護技術相結合，有效增加檢測診斷的信息量，不斷提高檢測診斷的精準率，能夠有效降低綜機復合設備工作人員的工作強度和工作量，有效提高設備運行的完好率。