采煤機常見過熱原因的分析與排除

程艷明　史國旺

摘要:采煤機在運行過程中,常常有發(fā)熱的現(xiàn)象產生,如果溫度超過了規(guī)定的指標,我們就稱這種現(xiàn)象為過熱。采煤機的熱現(xiàn)象是不可忽視的,要積極予以分析與排除。

關鍵詞:過熱 摩擦熱 泄露

0 引言

采煤機在運行過程中,常常有發(fā)熱的現(xiàn)象產生,如果溫度超過了規(guī)定的指標,我們就稱這種現(xiàn)象為過熱。

采煤機的過熱現(xiàn)象是不可忽視的。一方面過熱是故障的一種重要現(xiàn)象,如軸承、齒輪等傳動部件,在發(fā)生故障時,將產生大量的摩擦熱;液壓系統(tǒng)的泵、閥、缸等元件的泄露也會產生大量的熱量,這時如果不對零部件及時修理,采煤機可能會產生更大的故障。另一方面,過熱還會帶來一些惡劣的影響。

過熱會使油液的物理、化學性能惡化,破壞了油液的粘度,使?jié)櫥妥兿?影響油膜的形成,導致相對運動的零件之間產生干或半干摩擦,使接觸面之間磨損加劇,甚至產生咬焊、研死;液壓系統(tǒng)過熱將使抗磨油變質,產生氧化物雜質,堵塞油路、工作孔,影響液壓元件工作的可靠性。

過熱膨脹會使相對零件之間的配合間隙發(fā)生變化,若配合間隙變小,則潤滑油無法進入,使運動無法正常進行,如軸承內外圈燒結抱死;液壓閥閥體中動作不靈活或卡死。

過熱會使金屬零件變形,過熱會使液壓制動器的片式摩擦片扭曲,甚至膠合咬壞;過熱會使非金屬零件如橡膠體、塑料件早期老化,變質,降低使用壽命。

如果零件兩端受到限制而不能自由膨脹,過熱會使零件產生熱應力,這個熱應力或導致零件本身變形,或導致兩端的零件損壞。

過熱既然會給采煤機帶來如此惡劣的影響,所以設計部門都為之規(guī)定了允許的最高溫度。液壓油池油溫平衡時,溫升不大于50℃,油溫不大于75℃;小齒箱油溫平衡時,溫升不大于75℃,油溫不大于85℃;截割部油溫不大于100℃。

1 產生過熱的原因

采煤機在工作時,一方面產生熱量,另一方面又向周圍環(huán)境散發(fā)熱量。如果在單位時間內的發(fā)熱量與散熱量相等,這時稱達到了熱平衡。在各種條件不變的情況下,達到熱平衡的時間是很長的,通常把每小時的溫升不超過1℃的狀態(tài),就認為達到了熱平衡。

1.1 采煤機故障引發(fā)的過熱 如采煤機傳動系統(tǒng)的軸承、齒輪、離合器等,它們發(fā)生故障后都會產生巨大的摩擦熱。當軸承元件(滾珠或滾柱、保持架、內圈滾道或外圈滾道)產生點蝕、脫落、破裂等故障時不僅會產生異常的聲音,而且會在較短時間內產生上百度甚至幾百度的高溫,所以我們檢查軸承是否正常最常用的方法就是檢查軸承部位是否過熱。齒輪點蝕、膠合都會產生高溫。

1.2 潤滑不當也會導致過熱 在運轉過程中,相對運動的零部件克服摩擦所做的功是全部要轉變成熱的。摩擦熱的大小與潤滑狀態(tài)有關。若潤滑油太少,形成金屬與金屬直接接觸的干摩擦或半干摩擦,那么將產生大量的摩擦熱,有時金屬表面的溫度將很高,甚至可能達到金屬的熔點。金屬表面的摩擦熱可以通過油液對周圍空間傳導或相鄰部件的傳導,使機組某一部位過熱。如果摩擦副表面有良好的潤滑,那么摩擦阻力變小而產生的摩擦熱也小,少量的摩擦熱被潤滑油吸收并帶走散掉,不致產生過熱。

1.3 采煤機液壓系統(tǒng)的發(fā)熱分析 對于采煤機液壓傳動,油液的粘性摩擦、泄露等原因引起的壓力損失或流量損失,也都會轉變成熱能而引起油液發(fā)熱,導致液壓箱過熱如油管路由于長期未進行清洗保養(yǎng),內壁附有污物,增加了壓力損失,將使損失的壓力轉變成熱;外接高壓膠管過長,彎曲太多等因素所引起的壓力損失,都能引起油液發(fā)熱;油泵的內部泄露,使高壓區(qū)泄往低壓區(qū),則油易引起發(fā)熱,進而導致液壓系統(tǒng)過熱。油缸、油泵的內部泄露,往往能和系統(tǒng)的過熱形成惡性循環(huán)。油缸、油泵的內部泄露引起的壓力損失轉變成熱能,從而導致油溫升高,油溫升高會使油的粘度降低,流動性增加,這樣又促進內部泄露加劇,泄露加劇又會使油溫進一步提高……。這樣的惡性循環(huán)使液壓系統(tǒng)不能正常工作。

1.4 裝配不當引發(fā)的過熱 對于采煤機來說,零部件裝配不當或調整不好,也是引起過熱的原因。如軸承的孔與軸及外徑與殼體的配合間隙都要適當,若配合間隙過大,將產生滑動,易引起軸承發(fā)熱;若過盈太大,則影響軸承的游隙,使軸承運轉不靈活,也容易引起軸承發(fā)熱。另外齒輪嚙合間隙不適當如齒輪某點咬合不好或傘齒輪與元弧傘齒輪間隙調整不好,油封(主要指油氈、石棉制作的油封)與軸配合太緊等都能引起局部過熱。

2 減少過熱的措施

機組發(fā)生過熱現(xiàn)象后,應立即停止運行,并采取相應措施,予以解決。

2.1 消除故障減少發(fā)熱量 凡是故障引起的過熱,一定要采取措施排除。是軸承失效引起的發(fā)熱,就要更換軸承;液壓系統(tǒng)的泄露引起的發(fā)熱就要處理泄露問題;潤滑齒輪和軸承的油量要適當,既不能缺油也不能過多,缺油易引起干摩擦而發(fā)熱,油過多回因攪拌作用而發(fā)熱。

2.2 嚴格裝配工藝 大修要特別注意齒面檢查,間隙檢查。齒輪裝配也要嚴格執(zhí)行工藝要求,齒輪孔和軸配合要適當,不得有偏心或傾斜現(xiàn)象。特別注意相對運動部件之間的間隙調整,間隙過小油液難以進入易形成金屬與金屬之間的干摩擦,引起過熱,嚴重時甚至咬焊。

2.3 散熱 不能堆積煤塵;保證冷卻器水供給。

參考文獻:

[1]張佑清編著.專著:礦山機械維修與安裝.機械工業(yè)出版社1976年.

[2]楊玉全編著.專著:機械原理.北京理工大學出版社.1993年.