劉文慧　王潤(rùn)溥（北方重工集團(tuán)有限公司煤礦機(jī)械分公司，遼寧 沈陽(yáng) 110141）

掘進(jìn)機(jī)切割部失效形式及改進(jìn)措施

劉文慧王潤(rùn)溥
（北方重工集團(tuán)有限公司煤礦機(jī)械分公司，遼寧 沈陽(yáng) 110141）

摘要：掘進(jìn)機(jī)井下工作環(huán)境惡劣，伸縮部的結(jié)構(gòu)形式又較為復(fù)雜，對(duì)其在掘進(jìn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的一些問(wèn)題加以分析并制定出相應(yīng)的解決方案，提高掘進(jìn)機(jī)的使用效率。

關(guān)鍵詞：掘進(jìn)機(jī)；切割部；原因分析；改進(jìn)措施

目前，掘進(jìn)機(jī)的動(dòng)作形式除切割部為電機(jī)驅(qū)動(dòng)外，其余動(dòng)作均為液壓驅(qū)動(dòng)，切割電機(jī)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)切割主軸，帶動(dòng)切割頭旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)破碎煤巖的目的。在掘進(jìn)工作過(guò)程中，整個(gè)機(jī)體最先受到煤巖阻力沖擊的就是切割部，該部分內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜且井下工作環(huán)境惡劣，一旦出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)造成整機(jī)的停機(jī)，影響用戶的進(jìn)尺效率，這也對(duì)各部件的可靠性提出了非常高的要求，所以對(duì)其在掘進(jìn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題加以分析并制定出相應(yīng)的解決方案是非常必要的。

1　切割部的結(jié)構(gòu)組成和工作原理

切割部又稱為工作結(jié)構(gòu)，是掘進(jìn)機(jī)的重要組成部分。由切割頭、伸縮部、減速機(jī)、切割電機(jī)及罩板等相關(guān)件組成，如圖1所示。

切割電機(jī)通過(guò)減速器和切割主軸帶動(dòng)切割頭旋轉(zhuǎn)，達(dá)到破碎煤巖的目的，整個(gè)切割部通過(guò)電機(jī)上兩個(gè)支承耳軸鉸接于回轉(zhuǎn)臺(tái)上，借助安裝于切割部和回轉(zhuǎn)臺(tái)之間的兩個(gè)升降油缸，以及安裝于回轉(zhuǎn)臺(tái)與機(jī)架之間的兩個(gè)回轉(zhuǎn)油缸，實(shí)現(xiàn)整個(gè)切割部的升、降和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

1-切割頭；2-伸縮部；3-減速機(jī)；4-切割電機(jī)；5-罩板圖1

2　常見(jiàn)故障原因分析及相應(yīng)的解決方案

2.1切割減速器下觀察孔滲油

（1）原因分析。發(fā)現(xiàn)切割減速器下方觀察孔存在滲油現(xiàn)象，首先應(yīng)根據(jù)滲油量及滲油速度來(lái)判斷是裝配過(guò)程中殘留油脂還是減速器內(nèi)部齒輪潤(rùn)滑油從骨架油封處滲出，如果只是少量殘留油液，可先將其擦拭干凈，待機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間以后，再進(jìn)行觀察是否還有滲油現(xiàn)象，若無(wú)滲油現(xiàn)象，則故障排除；若仍然存在滲油現(xiàn)象，且滲油速度加快，滲油量增加，可以判斷該處密封已失效。拆解后，發(fā)現(xiàn)此處骨架油封唇邊已損壞。

（2）改進(jìn)措施。嚴(yán)格控制輸入軸與輸入軸套的加工質(zhì)量，保證加工尺寸及表面粗糙度達(dá)到要求；提高裝配檢查力度，要求裝配鉗工嚴(yán)格依據(jù)裝配工藝文件執(zhí)行操作。骨架油封損壞的主要原因是由于與其配合的輸入軸套表面粗糙度和同軸度不好造成的，為提高此處密封的可靠性，避免問(wèn)題的再次發(fā)生，主要從如下兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。一是提高與骨架油封配合的輸入軸套外圓表面粗糙度和同軸度，改變加工工藝，由原來(lái)車成改為磨成。二是將原選用的國(guó)產(chǎn)骨架油封更換為質(zhì)量可靠地進(jìn)口骨架油封。

2.2主軸承損壞

（1）原因分析。掘進(jìn)機(jī)在進(jìn)行橫掃工作時(shí)，主軸承主要承受以徑向動(dòng)載荷為主的徑、軸向載荷，而在做掏窩工作時(shí)，主軸承主要承受以軸向載荷為主的徑、軸向載荷，因此主軸承需要承受來(lái)自切割頭的大部分軸向力和切割震動(dòng)，同時(shí)還起到伸縮過(guò)程中的導(dǎo)向作用，如果前端浮動(dòng)密封失效則會(huì)導(dǎo)致粉塵進(jìn)入到軸承內(nèi)部，加速軸承內(nèi)外圈的磨損；或者是日常維護(hù)不到位，沒(méi)能及時(shí)更換或加注潤(rùn)滑脂的減少量，導(dǎo)致軸承在潤(rùn)滑不足的情況下發(fā)熱量加大而引起軸承的燒結(jié)；或者是在裝配過(guò)程中筒內(nèi)殘留了一定的雜質(zhì)，在切割旋轉(zhuǎn)過(guò)程中收到機(jī)器的震動(dòng)進(jìn)入到軸承內(nèi)部，由此引發(fā)了軸承的快速失效。

（2）改進(jìn)措施。改進(jìn)切割頭與保護(hù)筒之間的密封形式，由原來(lái)的盤根密封改進(jìn)為多道VD密封，保證其有更好的密封效果及使用時(shí)間，井下工作人員應(yīng)隨時(shí)注意該密封的使用情況，發(fā)現(xiàn)損壞應(yīng)及時(shí)更換；注意伸縮部在工作過(guò)程中有無(wú)異響或發(fā)熱，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)停機(jī)檢查；出廠裝配過(guò)程中要將切割部各件內(nèi)壁雜質(zhì)清除干凈，用戶也應(yīng)確保更換軸承時(shí)無(wú)雜質(zhì)進(jìn)入；提高內(nèi)噴霧的使用頻率，有效抑制截割過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵，在日常維護(hù)中要保證內(nèi)噴霧旋轉(zhuǎn)密封的油脂潤(rùn)滑，降低油水混合的概率，延長(zhǎng)切割主軸承的使用壽命。

2.3主軸斷裂失效

（1）原因分析。此種情況的斷裂面大多發(fā)生在變截面位置處，主軸的直徑變化導(dǎo)致存在一定的應(yīng)力集中，在工作過(guò)程中主軸的受力也比較復(fù)雜，同時(shí)受到軸向力、徑向力、扭矩和彎矩的綜合作用，主要是以周期性反復(fù)彎曲載荷為主，造成主軸旋轉(zhuǎn)完全疲勞斷裂，產(chǎn)生的可能原因有主軸材質(zhì)存在缺陷，材料綜合性能差，如基體組織為正火態(tài)、氮化層過(guò)薄、疲勞強(qiáng)度低等，無(wú)法滿足設(shè)計(jì)使用要求；井下操作工人操作不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致主軸的斷裂。

（2）改進(jìn)措施。保證原材料的質(zhì)量，提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將原有的超聲波探傷等級(jí)提高；提高主軸的調(diào)質(zhì)硬度，嚴(yán)格檢查調(diào)質(zhì)后的主軸硬度，保證其達(dá)到圖紙的設(shè)計(jì)要求；提高表面氮化層深度，加強(qiáng)表面硬度，改善疲勞強(qiáng)度，降低缺口敏感性的作用；嚴(yán)格要求操作工人按照說(shuō)明書要求操作，延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命。

結(jié)語(yǔ)

在工作過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)存在異響或發(fā)熱嚴(yán)重，應(yīng)立即停機(jī)檢查做好詳實(shí)準(zhǔn)確的記錄，仔細(xì)分析可能原因，若明確其發(fā)生故障，應(yīng)及時(shí)維護(hù)或更換損壞件，盡快恢復(fù)生產(chǎn)以保證將損失降到最低。若損壞部分需要返廠維修，則盡量保證實(shí)物損壞的真實(shí)性，由廠家專業(yè)人員分析解決，并提出一定的改進(jìn)措施，保證后續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)性，提高掘進(jìn)效率，同時(shí)也會(huì)為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

[1]郭丹丹，毛君.掘進(jìn)機(jī)截齒失效形式與對(duì)策分析[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版， 2006（25）：247-248.

中圖分類號(hào)：TD42

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