綜機(jī)設(shè)備潤(rùn)滑管理及故障診斷技術(shù)應(yīng)用

于坤(煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，北京 100013)

0 引言

文章針對(duì)煤炭生產(chǎn)設(shè)備管理潤(rùn)滑以及診斷故障的技術(shù)進(jìn)行深入研究，這對(duì)當(dāng)前開采設(shè)備在潤(rùn)滑上存在不足問題，制定出相應(yīng)措施。同時(shí)針對(duì)潤(rùn)滑油產(chǎn)生的故障進(jìn)行了分析，并對(duì)其故障總結(jié)出相應(yīng)的診斷方法與經(jīng)驗(yàn)，為今后從事綜采裝備維護(hù)的工作人員提供借鑒。

1 礦用綜采裝備潤(rùn)滑綜述

礦用綜裝裝備的維護(hù)主要包含設(shè)備的保養(yǎng)與潤(rùn)滑、配件的管理與應(yīng)用、故障設(shè)備的維修與診斷等。綜采裝備的潤(rùn)滑系是關(guān)系著設(shè)備能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，設(shè)備潤(rùn)滑除了減少設(shè)備磨損與冷卻外，通過潤(rùn)滑系還能了解內(nèi)部設(shè)備故障與運(yùn)行狀況。煤礦綜采裝備工作環(huán)境非常惡劣，現(xiàn)場(chǎng)使用儀器進(jìn)行診斷故障相對(duì)困難，利用潤(rùn)滑油分析設(shè)備故障進(jìn)行對(duì)比較方便[1]。

煤礦綜采裝備需要潤(rùn)滑的部件很多，例如減速器齒輪軸軸承、曲軸、齒輪以及各個(gè)運(yùn)動(dòng)件等。

2 綜采裝備的潤(rùn)滑維護(hù)管理

2.1 綜采裝備潤(rùn)滑存在的不足

在綜采裝備使用說明書里提供的潤(rùn)滑油過于含糊，有些潤(rùn)滑方案還是根據(jù)90年代甚至更早規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制定，其根據(jù)裝備功率以及齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)速度選擇潤(rùn)滑油型號(hào)，其制定標(biāo)準(zhǔn)過早，例如：某型泵站設(shè)備說明書規(guī)定68號(hào)潤(rùn)滑油，而實(shí)際該油已經(jīng)淘汰，出現(xiàn)這一情況的主要原因是制造廠更新知識(shí)的速度太慢。傳輸機(jī)與采煤機(jī)的齒輪箱規(guī)定使用N320，但實(shí)際N320還分重負(fù)荷C級(jí)、中復(fù)合b級(jí)、抗氧化防銹a級(jí)等，在使用過程中要根據(jù)實(shí)際情況來選擇[2]。

在實(shí)際工作中，常常由于管理潤(rùn)滑不當(dāng)造成設(shè)備出現(xiàn)故障。例如曲軸箱內(nèi)潤(rùn)滑油發(fā)生乳化，SGB-620/40T類型的刮板機(jī)降速器蓋被打開時(shí)看到潤(rùn)滑脂及潤(rùn)滑油在箱內(nèi)混用，在井下增添潤(rùn)滑油的時(shí)候無(wú)需過濾器，可將降速器口打開將油加入油池中。齒輪箱會(huì)因?yàn)槿庇投霈F(xiàn)磨損，是由于潤(rùn)滑產(chǎn)品雜質(zhì)多，品質(zhì)差，在沒有排干凈費(fèi)油時(shí)就換新油。部分工作人員應(yīng)付了事隨意替代其他潤(rùn)滑油。各種情況顯示，不嚴(yán)格管理潤(rùn)滑會(huì)給設(shè)備機(jī)械造成嚴(yán)重?fù)p害，給企業(yè)效益造成影響。故此，加強(qiáng)管理潤(rùn)滑的能力和水平，對(duì)保障生產(chǎn)、提高效益意義重大。

2.2 高性能優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑油品質(zhì)提升的管理

采用合適的潤(rùn)滑油才能符合潤(rùn)滑齒輪的要求。現(xiàn)代產(chǎn)品不只限于黏度依附物理效應(yīng)的油膜進(jìn)行承載，主要采用添加劑形成超強(qiáng)的化學(xué)及物理性吸附膜進(jìn)行承載，金屬面及添加劑經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生金屬皂及絡(luò)合物，此類反應(yīng)物會(huì)形成超強(qiáng)度的防護(hù)膜在金屬面附著，最終防止金屬相互之間產(chǎn)生接觸，有效的保護(hù)了零件，避免了磨損。如今，潤(rùn)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(yōu)先考慮重負(fù)荷類型的齒輪油。同時(shí)，盡可能用重負(fù)荷潤(rùn)滑油替換中負(fù)荷潤(rùn)滑油[3]。因此，在有效改善副摩擦潤(rùn)滑也延長(zhǎng)其壽命。

在綜機(jī)復(fù)合設(shè)備的潤(rùn)滑油維修升級(jí)時(shí)，液壓泵應(yīng)使用HM-68型抗磨式液壓油替換68號(hào)的機(jī)械油，選取L-CKDN320型工業(yè)重負(fù)荷齒輪油替換工業(yè)中負(fù)荷齒輪油，選取極壓型基脂替換鋰基脂。如今，對(duì)潤(rùn)滑油的管理需要采取超級(jí)型或是合成新型齒輪油。

2.3 潤(rùn)滑油管理措施的完善

要想確保綜機(jī)復(fù)合設(shè)備的可靠運(yùn)行，企業(yè)設(shè)有潤(rùn)滑油專門管理負(fù)責(zé)的部門，建立相應(yīng)的管理檔案、包機(jī)潤(rùn)滑制度及“三專三定”等相應(yīng)辦法，張貼潤(rùn)滑設(shè)備圖表，送檢油樣，進(jìn)行三過濾回收廢油等相關(guān)管理。

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

(2)選購(gòu)密封件及潤(rùn)滑油由不同部門及人員負(fù)責(zé)，缺少采購(gòu)之前的溝通和交流。發(fā)生綜機(jī)復(fù)合設(shè)備密封件破損時(shí)通常認(rèn)為是結(jié)構(gòu)及材質(zhì)存在問題，基本不會(huì)考慮潤(rùn)滑油及封件相容性。

(3)當(dāng)購(gòu)買液壓油時(shí)要求清潔度達(dá)到或超過NAS 8級(jí)，在使用時(shí)缺少對(duì)液壓控制系統(tǒng)的清潔保障及監(jiān)督管理。比如：在將掘進(jìn)機(jī)及采煤機(jī)等機(jī)械設(shè)備進(jìn)行上井解體時(shí)，要避免設(shè)備液壓控制系統(tǒng)管路包扎等方面的監(jiān)督和管理流于形式，要保證管路的各項(xiàng)接頭沒有進(jìn)入異物的監(jiān)督管理盲區(qū)，另外，要保證液壓控制系統(tǒng)的過濾器沒有監(jiān)督管理的盲區(qū)，要檢查確認(rèn)對(duì)控制應(yīng)用系統(tǒng)是否有效清潔。

(4)對(duì)潤(rùn)滑油常規(guī)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行定期檢查，進(jìn)行參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)，如果檢測(cè)的結(jié)果顯示不合格，則需要更換潤(rùn)滑油，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)表的對(duì)比分析。在檢查的數(shù)據(jù)報(bào)表中體現(xiàn)了豐富全面的潤(rùn)滑油與設(shè)備的各種信息。在使用潤(rùn)滑油地過程當(dāng)中，相關(guān)新油劣化和運(yùn)行條件及其自身所具有的降解能力都相互關(guān)聯(lián)，務(wù)化的曲線大都沿著時(shí)間軸快速提升。因此，對(duì)指定的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行潤(rùn)滑油定期檢測(cè)時(shí)間的前后間隔不能等同，應(yīng)該是逐漸的變短。要在檢測(cè)中對(duì)沒有出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)膜起著關(guān)鍵作用的添加劑加以分析，因?yàn)樵撎砑觿?huì)在應(yīng)用的時(shí)候逐漸被消耗，在實(shí)際使用中要根據(jù)具體情況加以補(bǔ)充[5]。

(5)通過潤(rùn)滑油的溫度與降解之間的關(guān)系得知，適當(dāng)合理的冷卻能夠?qū)?rùn)滑油運(yùn)行的溫度降低，使?jié)櫥蛻?yīng)有換油期有效延長(zhǎng)。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(shí)際操作的時(shí)候，如果冷、熱在啟動(dòng)時(shí)的次數(shù)過于頻繁或是超載等，會(huì)增加沒有潤(rùn)滑獨(dú)立系統(tǒng)的設(shè)備綜機(jī)磨損，造成破壞性的障礙。

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

3 監(jiān)測(cè)判斷潤(rùn)滑油的技術(shù)應(yīng)用

油液的分析檢測(cè)技術(shù)基本包括兩種：其中一種為潤(rùn)滑油的油脂自身具有物理及化學(xué)的性能情況分析。另一種是針對(duì)不溶于油液中的特質(zhì)進(jìn)行分析，尤其是對(duì)磨屑進(jìn)行的分析。前一種針對(duì)的主要是潤(rùn)滑功能系統(tǒng)，其潤(rùn)滑劑狀態(tài)及性能對(duì)機(jī)器的摩損有著直接的影響，對(duì)其潤(rùn)滑功能系統(tǒng)的運(yùn)行狀況檢測(cè)，關(guān)鍵是避免和發(fā)現(xiàn)因?yàn)闄C(jī)械的潤(rùn)滑效果不佳而導(dǎo)致設(shè)備障礙；另一種就是對(duì)摩擦副自身運(yùn)行情況的檢測(cè)，因?yàn)橐獙?duì)潤(rùn)滑劑內(nèi)所含磨屑進(jìn)行檢測(cè)，故此，綜采機(jī)械設(shè)備所表現(xiàn)出潤(rùn)滑的狀況，也是對(duì)運(yùn)行設(shè)備狀況的反映，通過實(shí)際生產(chǎn)需求選用合適的設(shè)備潤(rùn)滑劑及其潤(rùn)滑的方式，并且有效保持其性能，就可以確保設(shè)備運(yùn)行正常，故此，對(duì)設(shè)備機(jī)械潤(rùn)滑情況進(jìn)行定期的檢測(cè)、科學(xué)的管理具有重要作用[6]。

3.1 潤(rùn)滑油的指標(biāo)變化及分析

某煤礦針對(duì)生產(chǎn)用綜機(jī)復(fù)合設(shè)備進(jìn)行潤(rùn)滑油采樣檢測(cè)分析，情況結(jié)果如表1所示。

由檢測(cè)分析的結(jié)果能夠看出，采集樣本中所含的水分比標(biāo)準(zhǔn)值要高，同時(shí)也得出檢查部件的密封與內(nèi)腔清洗和新油更換的結(jié)果。負(fù)責(zé)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(fā)現(xiàn)降速箱排氣口發(fā)生堵塞，造成加油口密封條損壞，因雨水淋進(jìn)減速箱，所以對(duì)減速箱的排氣式螺堵及加油口的密封條進(jìn)行更換，將齒輪油更換之后恢復(fù)正常。

表1 齒輪油指標(biāo)的分析值

3.2 磨屑與障礙潤(rùn)滑油的監(jiān)測(cè)及診斷情況分析

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

表2 磨屑結(jié)果分析

通過油液內(nèi)疲勞性剝塊數(shù)量及尺寸對(duì)減速箱內(nèi)的齒輪進(jìn)行疲勞性磨損的判定，對(duì)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(jìn)行換油，并于兩日之后進(jìn)行復(fù)查。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，要進(jìn)一步加強(qiáng)綜機(jī)煤礦設(shè)備相關(guān)的潤(rùn)滑技術(shù)及管理升級(jí)，選擇先進(jìn)的監(jiān)測(cè)油液診斷手段及技術(shù)，是提高設(shè)備維護(hù)水平的關(guān)鍵。與其他泣滑油診斷和維護(hù)技術(shù)相結(jié)合，有效增加檢測(cè)診斷的信息量，不斷提高檢測(cè)診斷的精準(zhǔn)率，能夠有效降低綜機(jī)復(fù)合設(shè)備工作人員的工作強(qiáng)度和工作量，有效提高設(shè)備運(yùn)行的完好率。