文章編號(hào)：2095-6835（2016）07-0071-01

摘 要：將普通透氣塞應(yīng)用于掘進(jìn)機(jī)截割減速器中很容易出現(xiàn)溢油的問(wèn)題。通過(guò)分析普通透氣塞溢油的原因，提出了優(yōu)化后的新型透氣塞結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的透氣塞具有透氣不透油的特點(diǎn)，能從根本上解決溢油的問(wèn)題，進(jìn)而保證減速器的正常使用。

關(guān)鍵詞：截割減速器；透氣塞；溢油；掘進(jìn)機(jī)

中圖分類(lèi)號(hào)：TD421.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.07.071

1 截割減速器的運(yùn)行特點(diǎn)

截割減速器位于掘進(jìn)機(jī)截割部，它主要負(fù)責(zé)增加大功率電機(jī)的輸出扭矩，降低輸出轉(zhuǎn)速，使截割頭輸出力能夠達(dá)到破碎煤巖的目的，從而完成對(duì)巷道整個(gè)斷面的截割。截割減速器采用二級(jí)行星減速，油面需保持在減速器的中心位置，以確保軸承和齒輪的潤(rùn)滑度。圖1為截割減速器在掘進(jìn)機(jī)中的位置。由于掘進(jìn)機(jī)截割工作時(shí)需要截割部上下左右擺動(dòng)，再加上整機(jī)截割時(shí)會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)，所以，減速器內(nèi)部油位上下起伏不定。掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，減速器透氣塞部位向外溢油，并且其溫升速度比較快。

2 溢油和溫升快的原因分析

由圖1可知，透氣塞位于截割減速器頂部的中間位置，使用的是圖2所示的普通透氣塞。

普通透氣塞由內(nèi)向外只有一條通路，雖然透氣塞內(nèi)部可以充填網(wǎng)狀材料隔油或防止外部粉塵進(jìn)入內(nèi)部，但是，在減速器運(yùn)行的過(guò)程中，因?yàn)樾行菧p速器內(nèi)部的高速旋轉(zhuǎn)和齒輪的甩油效應(yīng)，再加上重載齒輪箱油黏度比較高，透氣塞底部很快就會(huì)被油液堵滿(mǎn)。隨著減速器運(yùn)行溫度的升高，減速器內(nèi)部氣壓增大，透氣塞底部附著的油液就會(huì)不斷地溢出透氣塞，導(dǎo)致減速器內(nèi)部油液缺失。井下使用的掘進(jìn)機(jī)是間歇運(yùn)行，它始終處于運(yùn)行—冷卻—再運(yùn)行的狀態(tài)，而減速器內(nèi)部氣壓則時(shí)高時(shí)低。在截割巖石巷道時(shí)，油液損失極為嚴(yán)重，幾乎每天都需要補(bǔ)充油量，不然透氣塞很容易因?yàn)闇p速器缺油、溫升太快而被損壞。如果沒(méi)有透氣塞，當(dāng)減速器高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，內(nèi)部氣壓太高容易影響減速器輸入、輸出的密封性。因此，相關(guān)工作人員需要進(jìn)一步改進(jìn)普通透氣塞的設(shè)計(jì)，不僅要保證減速器能夠正常運(yùn)行，還要讓其發(fā)揮透氣的作用。另外，減速器要具備透氣不透油的性能，以保證其內(nèi)部油量的充足。

3 透氣塞的改進(jìn)

3.1 壓力型透氣塞

壓力型透氣塞如圖3所示。

該透氣塞內(nèi)部主要增加了油密封和氣密封，只有減速器內(nèi)外達(dá)到一定的壓差時(shí)才可以打開(kāi)。在減速器運(yùn)行的過(guò)程中，當(dāng)油液飛濺

到油密封處時(shí)，油密封處于關(guān)閉狀態(tài)，油液聚焦到一定程度會(huì)因?yàn)樽灾刈饔昧骰販p速器內(nèi)部，防止減速器內(nèi)部油量減少。當(dāng)腔內(nèi)壓力達(dá)到一定程度時(shí)，油密封打開(kāi)釋放壓力空氣。為了防止腔內(nèi)壓力過(guò)高，要合理控制油密封的壓力，保證減速器內(nèi)部的壓力，減小對(duì)減速器密封性的影響。在減速器不工作、冷卻時(shí)，腔內(nèi)壓力會(huì)逐漸減少。如果此時(shí)打開(kāi)氣密封，可以將腔內(nèi)壓力值控制在正常范圍內(nèi)。

在保證減速器內(nèi)部壓力的情況下，使用壓力型透氣塞可以有效控制油量的損耗。但是，壓力的增加會(huì)使減速器內(nèi)部溫度升高，因此，需要合理控制油氣密封的開(kāi)關(guān)壓力，避免減速器的其他密封件被損壞。在相關(guān)試驗(yàn)中，最重要的工作是檢驗(yàn)壓力型透氣塞的合理性。

3.2 無(wú)壓防溢型透氣塞

無(wú)壓防溢型透氣塞如圖4所示。

無(wú)壓防溢型透氣塞采用的是透氣塞內(nèi)外暢通式設(shè)計(jì)，它有效避免了壓力型透氣塞的缺點(diǎn)，使減速器內(nèi)外壓力始終保持一致。當(dāng)油溫升高時(shí)，油和氣同時(shí)進(jìn)入透氣塞內(nèi)部，在重力的作用下，油液打開(kāi)開(kāi)關(guān)重新返回減速器，而多余的氣體則由排氣口排出。這種透氣塞巧妙地運(yùn)用了油重氣輕的特點(diǎn)，在回油口將其風(fēng)離，避免油溢出。

4 使用效果

在井下對(duì)改良后的2種透氣塞進(jìn)行試驗(yàn)，2種透氣塞減速器工作時(shí)都不存在溢油的問(wèn)題。但是，在采用壓力型透氣塞時(shí)，在打開(kāi)油密封時(shí)，會(huì)隨著氣體排出少量的油液——總量很少，只是在透氣塞周?chē)猩倭康挠哇E；工作一個(gè)循環(huán)后的溫升也比無(wú)壓型稍高2～3 ℃?？傮w上講，2種改進(jìn)后的透氣塞的工作效率比較高，應(yīng)用它們能減少齒輪箱油液的損耗量。

5 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)減速器來(lái)說(shuō)，雖然透氣塞是一個(gè)小零件，但是，其設(shè)計(jì)決定了整個(gè)減速器的使用情況。使用了新型透氣塞后，可以有效減少油液損耗，使減速器殼體內(nèi)部壓力保持正常，從而保證減速器的潤(rùn)滑度，使油溫恒定。

作者簡(jiǎn)介：楊春海（1980—），男，山西代縣人，副研究員，主要從事掘進(jìn)裝備設(shè)計(jì)、研究方面的工作。

〔編輯：白潔〕