采煤机一般是工作在高温、高湿及粉尘污染比较严重的环境中,而在这种工作环境下工作,采煤机的故障的发生率很高,而现场的维修和维护成本高、难度大,而及时发现设备运行异常起热和噪音,并通过铁铺分析技术实时找出原因加以改正,这就能够大大提高了采煤机单位时间内的劳动生产率及产量。
我们对采煤机两个主要部分进行监测和实验分析:即使用液压油的液压系统,主要是牵引部;使用齿轮油润滑的减速系统,主要是截割部与摇臂等。并对不同部位产生的起热和振动的主要原因来加以分析。
1. 粉尘污染
粉尘是采煤机的主要污染源,通常采煤机的截割部减速箱对粉尘污染的影响很小,出现问题的部位一般是在牵引部。例如,平煤某矿,发现采煤机的牵引力不足,且导向阀温度较高,该单位负责人送油样发现,液压油的粉尘严重超标,但是油的其他性能未见异常。反馈给该部门,对导向阀进行了清洗,并对液压油过滤后重新使用后,故障解除。初步分析,是由于粉尘太多,导致导向阀的进油口堵塞造成的异常发热,如果不及时发现处理,可能会导致因牵引不足造成的严重故障。所以,粉尘对设备污染所造成的危害应该得到足够的重视,我们在铁谱分析时,一旦发现油液中粉尘严重超标,就发出警告,让现场人员及时处理,避免更大的设备故障和事故的发生。
2. 水污染
采煤机工作环境需要水雾降尘,而且岩层中地下水经常有渗透,所以绝对湿度很高。在这样的工作环境下,采煤机润滑系统容易受到水的污染。润滑油受到水污染导致摩擦副润滑失效,造成设备故障磨损的几率大大的提高。如图,是采煤机减速箱收到水的污染,摩擦副表面氧化锈蚀磨损,产生大量的红色氧化物,因减速箱齿轮属于低速、重载设备,对其产生的影响很小。如果红色氧化物过多,会造成牵引部液压部件的堵塞,产生起热,和轻微的噪音。但是如果红色氧化物伴随大量的黑色氧化物,说明水已经对润滑油的润滑性能造成了破坏,使摩擦副接触面的润滑失效,造成接触面产生干摩擦,这时设备运行,会产生很高的噪音,并且摩擦部位的温度突然提高。在铁谱分析时,我们会发现,因水和油的相融性很小,水在油中为游离态,作成的谱片中,被水污染过的油会如下图,这时我们会对相应的负责部门发出警告,现场人员如发现设备运转异常,就会立即送样复检,我们会对润滑油进行水分的检测,查出油中含水量超标就通知部门负责人立即换油。
3.润滑油性能衰变
采煤机的工作环境恶劣,润滑油在这种工作环境下,通常使用时间达不到要求,性能就开始衰变,有的设备漏油很严重,为了防止漏油,工作人员甚至在油中添加润滑脂增加油的粘度来减缓漏油,这样的情况下设备的合理润滑就无法保证。如图,这是我们在平煤某矿475采煤机所取的320号齿轮油,通过送检人员了解,采煤机减速箱的温度偏高,且滚筒的转速不均匀,检测发现该润滑油的粘度太大无法用毛细管粘度测量,铁谱分析发现,润滑油中粉尘和金属磨粒的沉积浓度都很高,磨粒形貌为严重疲劳磨损产生的片状合金钢磨粒,通过现场工作人员反馈信息得知,该设备的漏油情况十分严重,所以油中添加了润滑脂来减少漏油。通过于该部门负责人的研究决定,采用粘度较大的汽缸油或460号重齿轮油,换油后减速箱恢复正常,而滚筒因转速不均匀造成的异常噪音也消失。
4.其他原因
润滑油的各项性能指标都很重要,对各项指标的检测数据都要求准确无误。例如,平煤某矿采煤机,该采煤机牵引部换用新油后,一段时间,液压泵的温度很高,连续烧了两台进口新泵,而每台油泵的价值都在十多万人民币。该部门负责人立即停止运行,把油样送来检测。
深圳市亚泰光电技术有限公司是从事监测技术的专业化公司。公司从上世纪八十年代就开始研究铁谱技术及其应用。参加了我国早期铁谱仪的研制,应用铁谱仪进行了大量的故障诊断和状态监测工作,取得了非常好的效果。目前公司自主研发的分析式铁谱仪、直读式铁谱仪、铁量仪,均处于国内同行业技术领先水平,产品和技术被军工、钢铁、电力、石化等广泛采用。