行星减速机在采煤机中的应用

王书蒙

[摘 要]本文浅析MG-375型采煤机摇臂行星减速器存在的问题，对其出现的故障原因进行了分析，提出了密封结构改进的措施，最后小结了改进后的效果。

[关键词]MG-375型采煤机：漏油故障；密封结构改进

中图分类号：TD421 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0365-01

1 引言

由西安煤机厂生产的MG-375型采煤机，它是在上世纪90年代中期陆续投入到煤矿井下开采中使用的。该类采煤机在采煤中发挥了重要的作用，其生产效率非常高，是其主要的优点，为大中型矿井煤炭开采提供的重要的保障。但是，经实践应用发现，该型采煤机也存在很多缺点，最为主要的就是摇臂行星减速器漏油。因为漏油，既影响了生产，又造成了浪费和环境污染，最终增加了煤炭生产的成本。为此不得不进行改造，以解决这些问题。

2 存在的主要问题

某矿MG-375型采煤机投入运行不久，采煤机的摇臂行星减速器的浮动油封部位就出现漏油故障。随着使用年限的延长，这个部位漏油故障更加频繁。后经仔细查找分析，这是摇臂减速器其他故障发生的隐患，成为了MG-375采煤机常见的典型故障。

3 摇臂行星减速器出现故障原因分析

1）摇臂行星减速器的结构分析。摇臂行星减速器是MG-375型采煤机截割传动的最后一级减速。它为四个行星轮的减速器，太阳轮浮动，与其他的截割行星减速器相比，却多了一个行星轮。显然其制造、安装要求都要比三个行星轮的要求高。不然，均载性不好，也会起反作用。行星架与行星轮也可以独立安装成套。行星架的两端，分别通过轴承NU1044、3003156轴承支承在轴承座和轴承杯上。在安装时，通过端盖与轴承间调整，保证轴承端面调整间隙为0.1～0.3mm。行星减速器的输出端，通过法兰端盖的内花键与滚筒联接，在法兰端盖与3003156轴承之间设计有密封端盖，所以此处也属于动密封封油形式。设计选用浮动油封防止减速器在此部位漏油，并在它的外侧设置有单沟迷宫槽防煤尘（详见图1）。

2）减速器漏油的原因分析。采煤机运行时，摇臂行星减速器行星架两端轴承受力。其3003156轴承将分别承载轴向力和径向力；NU1044轴承只能承受径向的力，而不能承受轴向力。长期的运行，3003156轴承容易游隙增大，相应的法兰端盖与轴承间隙也发生变化，而行星减速器法兰则会沿轴向力方向压迫浮动油封，浮动油封因无承载能力就会加剧损坏。在轻微力作用下时，“O”形圈先受损，直接表现为行星减速器漏油。可见提高浮动油封“O”形圈的质量是关键。但是，其也不能长期承受这种作用力的破坏。所以，严重时浮动油封的浮动钢圈也会发生断裂性损坏，从而导加剧漏油。

3）减速器漏油后引发的故障分析。当行星减速器漏油后，必须及时更换浮动油封才能避免之，但要调整轴承端面的间隙。因为3003156轴承与NU1044轴承装配在行星轮架两端，因此当3003156轴承游隙增大时，就会使行星轮架整体沿所受轴向力方向窜动，也就是向NU1044轴承方向窜动。NU1044轴承只能承受径向力，无能力承载轴向力，所以一旦受压必然会导致严重损坏。这将使整个行星轮架偏离正确工作尺寸范围，引发一系列的故障出现。如3003156轴承损坏，那么行星轮会打牙，齿圈齿咬断，太阳轮轮齿挤出豁口，甚至行星轮架也会损坏等。出现此类严重故障，也会使检修一次的成本增加到2万元以上。

4 对摇臂行星减速器结构改进的措施

因MG-375型采煤机摇臂行星减速器的浮动油封是由浮动钢圈和氟胶“O”形圈所组成。造价成本高，一旦更换要花的代价大。对浮动钢圈，要求耐用且精度也高。“O”形圈还要耐油性好。所以保证浮动油封得质量，也可相应的减少漏油，但不能彻底解决问题问题。改进设计，对MG-375型采煤机摇臂行星减速器在密封结构上合理改造，才能解决关键问题。由于浮动油封无承载能力，受压就容易损坏。必须解决这个缺陷问题。通过调查分析，设计选用了双骨架油封替代浮动油封，对减速器结构进行了改进，从而有效控制了行星减速器漏油的发生。

1）改进方法。①油封区位改造：将与行星减速器输出端联接的法兰端盖原有的浮动密封区位，改造设计成双骨架油封区位，单沟迷宫槽改进成双沟迷宫槽，加大了防尘效果，保持法兰端盖其他结构尺寸不变（详见图2）。②改进法兰端盖与轴承间密封端盖设计：将在法兰端盖与3003156轴承之间的密封端盖重新设计，但前后改进的法兰端盖要相匹配。③配置耐磨环：在双骨架油封密封区配置耐磨环，以弥补骨架油封不耐磨的不足，保证其封油效果。选取材料20CrMoni，规格为320×330×35mm。④购置专用骨架油封：按结构设计，购置该行星减速器专用骨架油封，规格为330×370×18mm。

2）改进后防漏措施。根据采煤实践，3003156型轴承重点强调了游隙的规定范围，即正常在0.17-0.26mm内。其轴承压盖与轴承间隙应调整在0.05～0.25mm之间。检修时还要保证摇臂的质量，特别是防范漏油。

5 改进后的应用效果分析

在MG一375型采煤机摇臂行星减速器的密封结构改进后，投入使用当月就收到了较好的防漏效果。按检修记录，平均每月的检修成本降低了3万多元，并保障了采煤机的连续运行（降成本情况见表1）。

6 结束语

根据MG-375型采煤机摇臂行星减速器漏油故障现象分析，找出了是轴向受力所引起的密封件受损问题。对其密封结构进行几方面的改进，从而有效防止了减速器漏油现象的发生。不但降低了引发减速器其它故障发生的几率率，而且还大大降低了检修得成本，最终取得了明显的安全经济效果。

參考文献

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