蘭江

摘 要：在神東公司在用的綜采工作面三機中，如JOY3X855KW、JOY3X1000KW等機型，液力耦合器在井下綜采三機等設(shè)備中應(yīng)用廣泛，是綜采三機設(shè)備的主要構(gòu)成之一，其運行效率直接對設(shè)備運行穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，因此做好液力耦合器失效問題的探究將成為提高設(shè)備運行穩(wěn)定性的關(guān)鍵所在。文章將車間檢修液力耦合器發(fā)生常見的問題，對其問題產(chǎn)生的及其解決方案進行進一步解析。

關(guān)鍵詞：液力耦合器；失效；分析

中圖分類號：TH48 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）27-0142-02

目前，液力耦合器廣泛運用在煤礦綜采生產(chǎn)工作面，其產(chǎn)生的機械化及現(xiàn)代化水平不斷提升。其中耦合器作為機械設(shè)備中主要核心部件之一，直接影響設(shè)備運轉(zhuǎn)效果，一旦耦合器設(shè)備出現(xiàn)故障問題，則可導(dǎo)致整個工作面的停產(chǎn)。

1 液力耦合器原理及作用

在刮板輸送機作用結(jié)構(gòu)中，液力耦合器是其十分重要的組成物件，其在使用過程中利用液體循環(huán)將驅(qū)動電機的力矩傳遞給減速機。主要由輸入軸、輸出軸、泵輪、渦輪、外殼、輔室及安全保護裝置等構(gòu)成。輸入軸一端與電機相連，另一端與泵輪相連：輸出軸一端與渦輪相連，另一端與減速器相連。液力耦合器的泵輪和渦輪組成一個可使液體循環(huán)流動的密閉工作腔，泵輪裝在輸入軸上，渦輪裝在輸出軸上。兩輪為沿徑向排列著許多葉片的半圓環(huán)，它們相向耦合布置，互不接觸，中間有3mm到4mm的間隙，并形成一個圓環(huán)狀的工作輪。驅(qū)動輪稱為泵輪，被驅(qū)動輪稱為渦輪，泵輪和渦輪都稱為工作輪。泵輪和渦輪裝合后，形成環(huán)形空腔，其內(nèi)充有工作油液。

耦合器具有減緩沖擊和隔離扭振的性能；可以使電機起動有一個延遲時間，緩慢加速，減少驟然起動而引起的零件間的相互沖擊。同時具有使電機輕載起動性能：由于耦合器的泵輪力矩與其轉(zhuǎn)速的平方成正比，故當起動瞬間泵輪因轉(zhuǎn)速低而力矩甚微，電機近似于帶泵輪空載起動，所以起動時間短，起動電流小，起動平穩(wěn)，尤其適合起動大慣量沉重負載。還具有過載保護性能：由于耦合器無機械直接連接，當外負荷超過一定限度后，可以保護減速器的作用。液力耦合器的作用范圍甚廣，尤其在煤礦開采進程中應(yīng)用廣泛，其可在開采過程中不斷傳送，能有效減少煤礦滯留時間，進而節(jié)省大量的運輸成本，同時也可維系開采工程的規(guī)定時長。

2 液力耦合器運行中常見故障

2.1 液力耦合器高溫

當刮板運輸機開啟全動力作業(yè)時，其內(nèi)部的液體便會隨著動力速率的提升而持續(xù)升溫，達到一個穩(wěn)定值；而一旦內(nèi)部溫度超過限定值，則必然會高溫干預(yù)影響液力耦合器的金屬骨架和其他密封部件的效果。高溫狀態(tài)下，長時間運行的液力耦合器結(jié)構(gòu)內(nèi)密封容易效能降低，加速密封件的老化速度，直到發(fā)生密封件失效，引發(fā)內(nèi)部液體滲漏、甚至外流，輕則降低設(shè)備輸送性能效率，如果長時間繼續(xù)運行，則會導(dǎo)致液力耦合器內(nèi)部結(jié)構(gòu)徹底報廢；而當工作面減速器等依靠耦合器傳輸功率運作的設(shè)備，一旦耦合器工作時間超過正常范圍內(nèi)則必然會令接觸面過勞磨損，此情況下若堅持運作便會在持續(xù)磨損中改變物理形態(tài)，進而引發(fā)竄動影響干預(yù)設(shè)備作業(yè)進程。

預(yù)防措施：（1）當耦合器加載前，應(yīng)該檢查液力耦合器充液量，充液量應(yīng)適量，按照規(guī)定的充液量充液，注入耦合器內(nèi)的水不允許有泥沙，煤粉等固體物質(zhì)，充液量不可多注入或者少注入，充液量注入多會造成傳動轉(zhuǎn)矩超載且容易高溫；充液量注入不足會造成傳動轉(zhuǎn)矩達不到設(shè)計要求，也容易產(chǎn)生高溫現(xiàn)象；充液量在400kW電機時為47升，在315kW電機時為43升，最好使用純凈水或蒸餾水以減少水垢產(chǎn)生，每次充液或換水時加入180克潤滑脂。耦合器充液量有一個簡單容易操作的方法，將耦合器充液孔轉(zhuǎn)動到最高位置時充液，沖到耦合器腔體容積的90%時，停止注液。接著轉(zhuǎn)動耦合器最大外圓處的螺母為計數(shù)點，當轉(zhuǎn)過13-14個螺母時停止轉(zhuǎn)動，此時多余的液體應(yīng)從注液塞孔流出，知道液體剛好不流出為止，這時的充液量基本達到要求的數(shù)值。然后添加半桶潤滑油。（2）及時更換液力耦合器的易熔塞，液力耦合器易熔塞是一個關(guān)鍵部件，雖然易熔塞小，但是起著關(guān)鍵的作用，易熔塞屬于溫度型安全泄放裝置，當耦合器內(nèi)部意外受熱，溫度升高時，溫度達到110度時，易熔塞即被熔化，耦合器內(nèi)氣體從安裝有易熔塞的孔中排出。這種安全泄壓裝置只適用于防止耦合器內(nèi)氣體由于溫度升高而造成超壓。為了防止易熔塞失效，一般液力耦合器安裝二個易熔塞，易熔塞是液力耦合器的過熱保護裝置，防止耦合器殼體爆裂；當易熔塞熔化后，需立刻更換完好的易熔塞，絕對不可以用其他螺塞代替使用，易熔塞一般使用原廠生產(chǎn)的，錯誤使用國產(chǎn)易熔塞，甚至用螺栓或木楔堵塞易熔塞孔導(dǎo)致耦合器內(nèi)部溫度升高后無法泄壓，會導(dǎo)致油封損壞，軸承損壞，甚至偶合器破裂。重載連續(xù)起動會造成偶合器溫度累積上升，到110度后偶合器會噴液，所以要適當控制起動間隔時間。如果必須頻繁起動，可以采用外部澆水冷卻偶合器。由于易熔塞價值較低，起的關(guān)鍵作用較大，故一般情況下，易熔塞一旦輕微損壞，需更換新件。

2.2 液力耦合器軸承損壞

在我車間目前檢修過程中，發(fā)現(xiàn)耦合器損壞的最多的情況之一就是耦合器軸承損壞和漏液，軸承在使用過程中，由于一些原因造成其性能指標達不到使用要求時就產(chǎn)生了失效或者損壞，液力耦合器軸承損壞，耦合器軸承失效是耦合器發(fā)生的惡性事故之一，通常有以下幾個方面的原因：

（1）井下工作面工作時間相對較長，耦合器必須保證長時間的運行，無法在規(guī)定時間內(nèi)長期處于停滯的狀態(tài)，因此耦合器內(nèi)部的液體使用時間也相對較長，內(nèi)部結(jié)構(gòu)雜質(zhì)不斷淤積，軸承長時間高速運轉(zhuǎn)工作，處于相對封閉狀態(tài)，長時間的運轉(zhuǎn)導(dǎo)致軸承溫升問題也相對嚴重，最終導(dǎo)致軸承失效，進一步影響耦合器的穩(wěn)定運行，有較大概率導(dǎo)致耦合器運行失效。

（2）軸承安裝時涂抹一定的潤滑油，潤滑不良也會引起不正常的摩擦磨損，并產(chǎn)生大量的熱量，影響材料組織和潤滑劑性能，在使用過程中磨損消耗較為嚴重，耦合器的長時間運行使?jié)櫥瑒┲鸩绞?，由于耦合器運行速度較高，因此軸承溫度能夠在相對較短的時間內(nèi)爬升至較高階段，使軸承損壞，繼而促使耦合器的罷工。endprint

（3）耦合器檢修過程當中，不適當?shù)陌惭b方法也容易造成耦合器軸承壽命的減少，耦合器運行通常處于高溫高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，再加上耦合器運行負荷較大時，也容易在長時間的運行過程中使耦合器軸承出現(xiàn)失效，產(chǎn)生運行卡頓問題。

處理措施：

耦合器軸承應(yīng)選擇高質(zhì)量潤滑脂對設(shè)備軸承進行保養(yǎng)，并定期的對設(shè)備進行檢查，提前做好檢查，避免出現(xiàn)設(shè)備運行故障，對運行時長較長的設(shè)備要在設(shè)備停止運行后對相關(guān)部位進行拆解保養(yǎng)，以免出現(xiàn)潤滑脂高溫失效的問題。潤滑劑的檢測要以耦合器運行頻率為基礎(chǔ)，保障潤滑劑內(nèi)不存在金屬物等相關(guān)雜質(zhì)，定期補充或者更換潤滑脂，潤滑脂應(yīng)適量，不能過少或過多，應(yīng)當按照規(guī)定的要求定期給軸承箱加油。軸承加油后有時也會出現(xiàn)溫度高的情況，主要是加油過多。這時現(xiàn)象為溫度持續(xù)不斷上升，到達某點后（一般在比正常運行溫度高10℃～15℃左右）就會維持不變，然后會逐漸下降。軸承所加油脂應(yīng)使用高質(zhì)量潤滑脂，要容易易形成均勻的潤滑油膜，減少軸承內(nèi)部摩擦及磨損。不允許混合使用不同型號的油脂，因為不同型號的油脂可能會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成油脂變質(zhì)、結(jié)塊，降低潤滑效果。油脂受污染也會使軸承溫度升高，加油脂過程中落入灰塵，造成油脂污染，導(dǎo)致軸承箱內(nèi)部油脂劣化破壞軸承潤滑，溫度升高。

2.3 液力耦合器振動

2.3.1 運行中耦合器聲音異常，并且伴隨振動

（1）液力耦合器泵輪出現(xiàn)損壞，或長期運行使耦合器內(nèi)部銹蝕而破壞了內(nèi)部結(jié)構(gòu)脫落，造成振動。（2）轉(zhuǎn)載機、破碎機電機與液力耦合器中心不對，工作狀態(tài)高頻率震動可使耦合器結(jié)構(gòu)與之產(chǎn)生共鳴，同時產(chǎn)生震動問題，導(dǎo)致設(shè)備運行不穩(wěn)定。（3）由于液力耦合器是長期運行的設(shè)備，其緊固件在高速運狀態(tài)下會產(chǎn)生松動甚至脫落的問題。

2.3.2 處理措施

（1）解體檢查耦合器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否異常。（2）安裝精度不高造成電機和減速器振動過大，安裝時嚴格符合技術(shù)要求。（3）檢修耦合器時，要求我們在組裝時使用彈簧墊片或者使用螺栓固定膠擠入螺紋孔后再緊固螺栓，做動平衡測試。緊固耦合器的螺栓，使耦合器與基礎(chǔ)接觸良好。

另外要確保液力耦合器正常運行，必須做好以下幾點：（1）嚴格按廠家規(guī)定的裝配工藝進行檢修，不得自行更換零部件的規(guī)格、材質(zhì)。（2）做好備件的更換，保證備件質(zhì)量符合使用要求，特別是軸承、密封，在使用前一定要進行檢驗，測量，對數(shù)據(jù)超標的軸承堅決不用。（3）做好預(yù)防性檢修，對使用壽命到的零部件必須及時更換。

3 結(jié)束語

液力耦合器常見的問題相對較多，對問題的解決與控制也應(yīng)從多個方面下手解決，通過定期的對液力耦合器進行檢查及檢測，保障其基礎(chǔ)的運行效益，并及時的對故障問題進行有效解決，提高液力耦合機運行穩(wěn)定性，降低故障問題產(chǎn)生的基本概率，尤其要制定一套完善的液力耦合器監(jiān)督維護管理體系，確保液力耦合器的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)能夠通過管理體系的約束得以保障。

參考文獻：

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