才曉勇　李東青　李建軍

（內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限責(zé)任公司巴潤礦業(yè)分公司，內(nèi)蒙古包頭　014080）

WK-20型挖掘機(jī)推壓大軸銅套磨損故障分析

才曉勇李東青李建軍

（內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限責(zé)任公司巴潤礦業(yè)分公司，內(nèi)蒙古包頭014080）

挖掘機(jī)是開采露天礦的主要設(shè)備，隨著國家能源開發(fā)戰(zhàn)略的規(guī)劃部署，挖掘機(jī)的需求量大大增加。挖掘機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也向著高速、重載、低噪、可靠性增強(qiáng)發(fā)展，工作者往往要求挖掘機(jī)能夠傳遞較高的功率與較大的載荷；在保證挖掘機(jī)本身的可靠性的同時(shí)，也要求提高工作效率降低挖掘機(jī)本身的成本，具備良好的人機(jī)互動(dòng)，較高的人工智能化要求，滿足人類多種要求，本文針對大型露天冶金礦山使用的WK-20正鏟式挖掘機(jī)推壓大軸銅套磨損故障進(jìn)行分析研究，并進(jìn)行了預(yù)防措施的探討。

WK-20挖掘機(jī)銅套磨損潤滑

1　論題的提出

挖掘機(jī)的推壓機(jī)構(gòu)是挖掘機(jī)的重要組成部分。在斗桿所受復(fù)雜力之中，推壓減速箱是提供推壓力的最終機(jī)構(gòu)，推壓電動(dòng)機(jī)實(shí)際的功率與載荷是最終決定推壓力大小的關(guān)鍵因素。其中主要的實(shí)際傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為嚙合齒輪［1］，而推壓大軸銅套安裝在推壓大齒輪的兩側(cè)，并鑲嵌于推壓減速箱箱體上，將推壓軸密封，對驅(qū)動(dòng)齒輪軸和中央隔離套起支承作用。它的正常與否直接關(guān)系到設(shè)備效率發(fā)揮的高低，也最終決定了剝離和采掘成本的高低。如圖1所示。

2　原因分析

2.1潤滑不良

（1）由于某礦山地理位置特殊，冬季持續(xù)時(shí)間長，大約從每年10月份到次年4月份左右，長達(dá)200余天而且平均氣溫-15～-20℃左右，最低可達(dá)-30℃。這種情況下，由于潤滑脂的粘度變大，流動(dòng)性降低，而潤滑室油箱內(nèi)沒有加熱裝置，單靠一個(gè)9KW的暖風(fēng)機(jī)在潤滑室內(nèi)加熱解決不了問題，即使在換季時(shí)根據(jù)要求調(diào)整了油壓，也會(huì)在油泵打壓過程中，導(dǎo)致油管內(nèi)進(jìn)氣，而潤滑系統(tǒng)又不報(bào)警.，短期的少量缺油不會(huì)顯現(xiàn)出來，銅套的油線因油量不足產(chǎn)生銅屑隨油進(jìn)入油道，久而久之會(huì)造成油道堵塞，油無法進(jìn)入各自的油線進(jìn)行潤滑，從外表觀察難以發(fā)現(xiàn)異常，從而導(dǎo)致銅套磨損。

（2）由于推壓機(jī)構(gòu)的潤滑是由一個(gè)齒輪泵，通過潤滑系統(tǒng)的管道，把油壓送到各個(gè)潤滑點(diǎn)，設(shè)備長期運(yùn)轉(zhuǎn)，潤滑管道會(huì)有不同程度的老化，出現(xiàn)先滲后漏的情況，或者在設(shè)備運(yùn)行過程中產(chǎn)生振動(dòng)，油管接頭會(huì)慢慢松開，此種情況，潤滑系統(tǒng)雖顯示正常，但推壓機(jī)構(gòu)的銅套所需油量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求，設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中銅套就會(huì)磨損。又或者油流分配器在運(yùn)行一段時(shí)間后，局部出現(xiàn)漏油，油品遭受污染后對分配器指針產(chǎn)生阻力，進(jìn)而分配器指針難以動(dòng)作，雖然潤滑系統(tǒng)不會(huì)報(bào)警，但潤滑已經(jīng)不再進(jìn)行；此外，由于推壓機(jī)構(gòu)的潤滑部位距潤滑室較遠(yuǎn)，潤滑管路也隨之加長，如果氣路系統(tǒng)出現(xiàn)跑風(fēng)泄壓情況，潤滑油量也會(huì)達(dá)不到要求，銅套也會(huì)產(chǎn)生磨損。

（3）設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)以來，所用潤滑脂（劑）都是由材料庫統(tǒng)一計(jì)劃，進(jìn)行配發(fā)，而后用輔助車輛將其運(yùn)到所需設(shè)備，設(shè)備上配有油脂加注裝置進(jìn)行加注，在這過程中，由于油品暴露在多塵的環(huán)境下，油品中難免夾帶其它雜質(zhì)或者灰塵造成油管堵塞。

圖1　推壓軸裝置圖

2.2采場貨源條件和操作人員的熟練程度

（1）由于某礦山采場礦石呈帶狀分布，一個(gè)爆區(qū)會(huì)有好幾種巖性，如果采取的爆破方式或者所有炮孔都裝藥量一樣的情況，容易產(chǎn)生暗塊或者死根底的出現(xiàn)，在這種情況下采掘時(shí)，要使用合理的挖掘方法，避免出現(xiàn)推壓電機(jī)堵轉(zhuǎn)，對推壓部分造成沖擊，加劇銅套磨損。

（2）司機(jī)的熟練程度也非常重要，如果頻繁出現(xiàn)誤操作，大軸銅套同樣會(huì)加速磨損。

2.3材料疲勞造成銅套磨損

設(shè)備在長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由于齒輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)，和挖掘過程中齒輪所承載的負(fù)荷，造成齒輪嚙合不好，導(dǎo)致銅套磨損［2］。

3　預(yù)防措施

根據(jù)以上原因，經(jīng)過長時(shí)間觀察和不斷摸索，總結(jié)了以下預(yù)防性措施：（1）在潤滑系統(tǒng)的油桶上加裝加熱帶，使?jié)櫥辉偈芡饨鐪囟扔绊懀?）利用每班交接時(shí)間對推壓機(jī)構(gòu)組件進(jìn)行認(rèn)真檢查，確認(rèn)潤滑良好，如出現(xiàn)不上油情況，將油管接頭打開，利用潤滑室內(nèi)強(qiáng)制潤滑進(jìn)行排氣，直到出油正常（3）認(rèn)真檢查管接頭是否松動(dòng)，管路有無跑、冒、滴、漏的現(xiàn)象［3］，分配器指針動(dòng)作是否正常（4）在油脂加注過程中確保周圍無塵土、砂礫、細(xì)小纖維等物質(zhì)，保證油品不受污染（5）強(qiáng)化司機(jī)的操作技能，定期對司機(jī)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)培訓(xùn)，將司機(jī)在作業(yè)過程中的誤操作降到最低水平。

4　結(jié)語

通過以上防范措施的聯(lián)合執(zhí)行，某礦山運(yùn)行的WK-20型礦用正鏟式挖掘機(jī)推壓大軸由于銅套磨損而造成的強(qiáng)迫停機(jī)處理故障的次數(shù)明顯減少，提高了設(shè)備的采裝效率，在同類設(shè)備上有一定的推廣意義。

［1］李三群，賈長治，武彩崗，等.基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的齒輪嚙合動(dòng)力學(xué)仿真研究［J］.機(jī)械工程，2007（4）：101-103.

［2］陳立平，張?jiān)魄?，任衛(wèi)群，機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及ADAMS應(yīng)用教程［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2005.

［3］汪德濤，林恒耀.設(shè)備潤滑手冊.北京：機(jī)械工程出版社，2009.