自动集中润滑在采煤机上的应用研究

刘玉忠

（汾西矿业双柳煤矿，山西 柳林 033300）

引言

采煤机是井下煤炭回采的主要设备之一，随着煤炭开采综合自动化水平的不断提升，部分矿井采煤机已实现全自动化控制，但是采煤机润滑油加注仍采用传统的手动方式，即通过人工手持注油枪对润滑部位加注润滑油[1-3]。手动加注润滑油方式显然已不能满足采煤机自动化生产需要[4]。采煤机工作时需要润滑的部位集中在牵引部、摇臂等位置。现阶段自动集中润滑技术在工程机械、民用车辆等领域应用较为普遍且技术相对较为成熟。本文针对人工加注润滑油存在的润滑油浪费严重、效率低及劳动强度高等问题，提出将自动集中润滑技术应用到采煤机润滑油添加中，其无须采煤机停机即可实现各注油位置精准、定量添加。

1 自动集中润滑系统概况

1.1 自动集中润滑系统结构

采煤机自动集中润滑系统结构主要包括压力表、润滑泵、过滤阀、油路监视器、过滤阀、管路连接元件及管路等。

整个自动集中润滑系统不受润滑距离限制，可对各需要润滑位置自动进行加注[5-6]。以山西某矿5306 综采工作面使用的MG400/930-GWD 采煤机为例，具体采煤机需要加注润滑油位置如图1 所示。

图1 采煤机各加注点位置示意图

1.2 采煤机各位置润滑油量确定

润滑油以润滑牵引部驱动轮、铰接销轴等为主，不仅可起到润滑作用，而且可起到防水、防尘效果。在对需要润滑油量进行计算时，可将销轴简化为滑动轴承，具体如图2 所示。

图2 滑动轴承示意图

润滑油使用量可根据公式（1）计算：

式中：Q 为润滑油加注速度，mL/h；D 为加入润滑油的轴承直径，mm；L 为轴承内润滑油加注有效长度，mm；K 为修整系数，由于采煤机处于潮湿及粉尘环境，为此将其取值为2.5。

通过公式（1）计算得到采煤机各位置润滑油加注参数见表1。

表1 采煤机各位置润滑油加注参数

采煤机在工作时依据各个位置润滑需要设定不同的加注速度（2.5～25.0 mL/h），在同一时间内完成润滑油加注工作。

2 自动集中润滑系统设计

2.1 工作原理

液压控制回路按照预先设定的控制程序驱动液压马达运转，从而给润滑泵运行提供动力，润滑泵将油箱内的润滑油通过管路按照预先设定流量运输给需要润滑的位置。通过对其他矿井采煤机采用的自动集中润滑系统应用情况分析发现，若采用传统的分配器控制润滑油量，容易出现分配器堵塞问题，从而降低自动集中润滑系统工作效率[7]。因此，为了提高自动集中润滑系统运行效率及可靠性，提出通过点对点润滑方式实现采煤机各润滑点集中提供润滑油的目标。

2.2 自动集中润滑系统结构

依据采煤机各位置润滑油需要量、容积等，设计的自动集中润滑系统结构如图3 所示。

图3 自动集中润滑系统结构（单位：mm）

自动集中加注系统采用液压润滑泵（型号RHX-I3）为润滑油流动提供动力，润滑泵有至少14 个出口，从而为采煤机各润滑点同时加注润滑油创造条件；采用流量监视器（型号WDKY-M）对各位置加注的润滑油量进行监测，采用超压溢流装置对自动集中加注系统进行保护。液压马达带动润滑泵转动，润滑油进入胶管内，每个胶管均对应一个润滑点。胶管由两段构成，并采用快插结构连接。当自动集中润滑系统出现故障时可断开胶管连接，并通过连接到润滑点的胶管手动加注润滑油。

设计的系统可实现采煤机润滑点集中加注润滑油，同时对各位置润滑油加注状态实施监控，省去了分配器。采用点对点直接加注方式，整个加注系统运行效率更高。

2.3 液压驱动部分

由于采煤机工作环境内存在瓦斯、粉尘等易燃易爆物质，为了确保自动集中润滑系统运行安全，采用液压马达为润滑油加注动力。液压驱动部分控制回路采用电磁阀控制液压马达运行，并使用调速阀控制液压马达转速，从而实现润滑油添加速度控制。

3 现场应用分析

根据现场布置方案，将润滑泵布置在采煤机身上。在安装自动集中润滑系统同时保留手动加注润滑油方式。若自动集中润滑系统出现故障，可采用人工方式添加，确保采煤机正常高效运行。

现阶段自动集中润滑系统已在5306 综采工作面MG400/930-GWD 采煤机上应用，现场应用表明，该系统可平稳、高效运行，采煤机各销轴均得到较好的润滑，同时润滑油加注管路未出现堵塞问题。通过采用自动集中润滑系统，检修班可节约检修时间约1 h，不仅可减轻检修作业劳动强度，而且可取得较为显著的经济效益。

4 结论

1）为了提高采煤机工作效率，将自动集中润滑系统应用到MG400/930-GWD 采煤机上，现场应用后自动集中润滑系统取得较好应用效果，达到了预先设计目标。采用的自动集中润滑系统可实现对采煤机各润滑部分润滑油加注情况进行监测，以确保各位置润滑效果。

2）采用自动集中润滑系统后，可避免外界恶劣环境给润滑油加注带来的不利影响。在井下综采工作面现场应用后，采煤机润滑效果良好，不仅大幅降低了检修人员劳动强度，而且减少了设备检修耗时，在一定程度上提升了采煤机综合工作效率。