耿虎祥

(陽泉煤業(yè)(集團(tuán))股份有限公司 二礦，山西 陽泉 045008)

煤礦綜采工作面使用的煤炭破碎機(jī)械是用來將塊度較大、硬度較大(f≤4.5)的煤塊破碎到所需的塊度，以此減少煤炭生產(chǎn)運(yùn)輸過程中因煤塊過大造成的運(yùn)輸堵塞和損傷膠帶等事故的發(fā)生。PCM 系列破碎機(jī)是煤礦綜采工作面常用的煤炭破碎機(jī)械，且與SZZ系列轉(zhuǎn)載機(jī)配套使用。該破碎機(jī)由于其優(yōu)良的機(jī)械性能和對煤礦惡劣的地質(zhì)條件具有較強(qiáng)的適應(yīng)性得到了廣泛的應(yīng)用。

陽煤二礦自1997 年首次引進(jìn)PCM 系列煤炭破碎機(jī)以來，現(xiàn)已推廣使用到包括單一煤層在內(nèi)的所有綜采作業(yè)面。在長期的使用過程中，該破碎機(jī)不僅有效減少了接煤小井漏斗蓬口堵塞事故的發(fā)生，而且降低了人工破碎大塊煤的勞動(dòng)強(qiáng)度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用該破碎機(jī)以后，全礦的接煤小井漏斗蓬口事故為7 次/a，比使用前的31 次/a 減少了342%;膠帶平均使用壽命由0.92 年提高到1.17 年，使用效果十分明顯。

1 問題的提出

盡管PCM 煤炭破碎機(jī)的使用效果明顯，但也經(jīng)常出現(xiàn)潤滑注油系統(tǒng)供油不均勻的問題。該問題可直接導(dǎo)致傳動(dòng)裝置缺油損壞，既增加了維修的難度和成本，又影響了生產(chǎn)的有序進(jìn)行。

1.1 PCM 煤炭破碎機(jī)潤滑注油系統(tǒng)工作原理

PCM 煤炭破碎機(jī)潤滑注油系統(tǒng)采用的是集中式壓力供油方式，即采用手動(dòng)干油泵產(chǎn)生的壓力，通過高壓膠管將潤滑脂注入運(yùn)轉(zhuǎn)部位，使其得到潤滑的注供油方式。該破碎機(jī)共有4 個(gè)注油點(diǎn)，分別由4 根高壓膠管聯(lián)接。這4 根高壓膠管對稱分布在手動(dòng)干油泵缸體的四周。該破碎機(jī)潤滑注油系統(tǒng)見圖1.

圖1 潤滑系統(tǒng)示意圖

1.2 供油不均勻問題的成因

經(jīng)在使用中觀察與檢測分析，供油不均勻問題的成因是:

1)受油高壓膠管長度不同，長膠管造成較大的供油壓力損失。

2)受油高壓膠管管徑小，為8 mm，形成的管徑阻力較大。

該破碎機(jī)設(shè)計(jì)使用潤滑劑為2 號鋰基脂，是該破碎機(jī)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)部位適宜的潤滑材料。但其特性是黏度大、流動(dòng)性差。因此，在集中式壓力供油過程中，在小管徑膠管與長度不同的膠管的共同作用下，經(jīng)常出現(xiàn)一些部位油脂過量，而另一些部位卻長期得不到潤滑的油脂，存在分配不均勻的現(xiàn)象。

2 改進(jìn)方案的設(shè)計(jì)

2.1 方案設(shè)計(jì)的基本原則

1)不改變原機(jī)注油的基本方式，即壓力注油，以確保原機(jī)正常運(yùn)行的可靠性。

2)注油裝置的設(shè)計(jì)，要技術(shù)可靠、精度嚴(yán)密、結(jié)構(gòu)簡單、使用便捷、維修方便。

3)注油裝置的設(shè)計(jì)，在確保滿足供油部位潤滑需求的同時(shí)，不得造成潤滑脂的過量供給與浪費(fèi)。

2.2 方案設(shè)計(jì)

針對壓力供油不均勻的問題，依照方案設(shè)計(jì)的基本原則，設(shè)計(jì)出以下改進(jìn)方案:

1)增設(shè)配油塊裝置。配油塊裝置設(shè)4 個(gè)出油孔，用高壓膠管將出油孔分別與潤滑點(diǎn)連接。配油塊裝置結(jié)構(gòu)見圖2.

圖2 配油塊裝置示意圖

手動(dòng)干油泵的出油口封堵3 處，只用1 根膠管與配油塊聯(lián)接，注油時(shí)通過改變接口位置實(shí)現(xiàn)分別注油。

2)合理選擇配油塊安裝位置。將其安裝在離4個(gè)注油點(diǎn)都較近的一側(cè)，以平衡各個(gè)注油點(diǎn)的注油距離，同時(shí)將油管由d8 mm 改為d10 mm，減小注油阻力。

3)手動(dòng)干油泵出口空心接頭改為直通接頭，再加90°彎頭，增大油泵外殼與油管接頭之間的距離，防止擠斷油管。

4)配油塊進(jìn)油口設(shè)計(jì)為快速直通接頭，方便插接油管。

5)在配油塊上部加裝防護(hù)擋板，防止煤塵污染油嘴和大塊煤矸砸傷部件。

6)在交接班后，注油工必須馬上注油，避免軸承座在停車?yán)鋮s過程中將異物吸入，注油時(shí)要保證潤滑點(diǎn)有新鮮油脂溢出。

7)手動(dòng)干油泵內(nèi)應(yīng)保持注滿油脂。

在對該方案設(shè)計(jì)進(jìn)行PCM 破碎機(jī)配油塊安裝、調(diào)試的實(shí)施過程中，為了防止可能出現(xiàn)的供油管路堵塞以及供油初期階段的氣阻造成的供油中斷，確保該設(shè)計(jì)安全、可靠地運(yùn)行，在配油塊的4 根供油管的基座空間位置，設(shè)計(jì)安裝了1 個(gè)供油測試口。當(dāng)破碎機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，若有油脂從供油測試口溢出，表示配油塊工作正常，破碎機(jī)可正常作業(yè);若沒有油脂從供油測試口溢出，表示供油管路堵塞或由于供油初期階段的氣阻造成了供油中斷，此時(shí)應(yīng)立即停止配油塊與破碎機(jī)的運(yùn)行操作。當(dāng)然，后一種情況出現(xiàn)的可能性幾乎為零。

3 改進(jìn)前后的效果對比

依照方案設(shè)計(jì)，于2012 年5—6 月在陽煤二礦綜采二隊(duì)采煤作業(yè)面，進(jìn)行了PCM 破碎機(jī)配油塊的安裝、調(diào)試與運(yùn)行觀測實(shí)驗(yàn)。并將運(yùn)行觀測實(shí)驗(yàn)結(jié)果與改進(jìn)前的3、4 月份PCM 破碎機(jī)運(yùn)行記錄進(jìn)行對比。可以看出，改進(jìn)后的PCM 破碎無故障運(yùn)行狀況與改進(jìn)前相比有了顯著的提高。其改進(jìn)前后的運(yùn)行效果對比，見表1.

表1 效果對比表

由表1 可知，改進(jìn)前因潤滑系統(tǒng)造成的破碎機(jī)事故多，占破碎機(jī)事故的73.1%;改進(jìn)后，由此造成的破碎機(jī)事故大幅下降，連續(xù)兩個(gè)月未發(fā)生此類事故，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

4 結(jié) 語

改進(jìn)后的PCM 煤炭破碎機(jī)，經(jīng)過60 d 的使用后，未發(fā)生注油潤滑問題，與改進(jìn)前相比，具有明顯的優(yōu)點(diǎn):連接方式簡單可靠、操作方便、故障率低、維修量小、出油率高、連續(xù)供油量大。解決了因注油不到位造成破碎機(jī)事故多發(fā)的難題，但也存在注油環(huán)節(jié)增加，注油時(shí)間延長等問題，需要完善和改進(jìn)破碎機(jī)的潤滑方式，使破碎機(jī)的使用性得到進(jìn)一步提高。

［1］ 王躍進(jìn).機(jī)械原理［M］.北京:北京大學(xué)出版社，2009:69－86.

［2］ 李慶余，孟廣耀.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)［M］.第2 版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2008:122－126.

［3］ 何玉杰.機(jī)械密封選用手冊［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2011:174－182.