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潤滑脂在煤礦帶式輸送機中的應(yīng)用 |
| 日期：2023-10-21 14:15 |
帶式輸送機是煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)及井下原煤輸送的主要設(shè)備，它是靠傳動滾筒與輸送帶之間的摩擦力來傳遞動力。托輥用來支撐輸送帶及輸送物料，滾筒與托輥是帶式輸送機中用量最多的重要部件，滾筒及托輥兩端各安裝一套滾動軸承，所以，軸承的潤滑情況直接關(guān)系到傳動效率、電機的功率消耗、輸送機的正常運行等。由于滾動軸承承載面積小，單位平均壓力大，潤滑油膜容易破壞，因此，滾筒與托輥的潤滑劑選用與填充量非常重要。
1.帶式輸送機工作條件分析及滾動軸承的潤滑劑
帶式輸送機工作地點狹窄、潮濕、煤塵大，并且常受到矸石、煤塊和其他機械的沖擊，在重載、中低速傳動條件下運行，輸送機各部件機構(gòu)緊湊、外殼牢固而沉重，因此，啟動、運行時溫度較高，且不宜經(jīng)常打開端蓋和拆卸，所以，滾筒和托輥在使用中，注油不方便，需要長期工作不必更換潤滑劑，并且潤滑部位分散，需要防腐、防塵，在低速、高溫、重載、有沖擊振動、間歇逆轉(zhuǎn)運動等的條件下運轉(zhuǎn)，零部件的瞬間啟動表面溫度有的高達100℃以上。潤滑油不易維持油膜厚度，選擇潤滑油作為潤滑劑不太實用。
潤滑脂與潤滑油相比具有不需特殊的供油系統(tǒng)，更容易保持在軸承油腔中，可有效防止污染物、水分、和水汽侵入，保證軸承長期運轉(zhuǎn)而不更換潤滑劑，結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，特別是其在滾筒和托輥運轉(zhuǎn)時發(fā)生稀化形成和潤滑油相近的狀態(tài)，從而起到潤滑作用，在滾筒、托輥停止運轉(zhuǎn)時又能回到半固體狀態(tài)，保持在摩擦面上不流失。所以，對于滾筒與托輥中的滾動軸承的潤滑，選擇潤滑脂是比較理想的潤滑劑。帶式輸送機中，除了減速器等少數(shù)部件中的滾動軸承采用潤滑油潤滑外，絕大多數(shù)旋轉(zhuǎn)部件的滾動軸承均采用潤滑脂潤滑。
2.煤礦機械中常用的潤滑脂
鈣基潤滑脂(俗稱黃油)用脂肪酸鈣皂稠化中等粘度的礦物油并以水為膠溶劑制成，其特點是抗水性強、廉價，但使用壽命短，需經(jīng)常補充新脂。因以水為溶劑，所以遇到較高溫度便會由于水分蒸發(fā)而使?jié)櫥慕Y(jié)構(gòu)破壞，產(chǎn)生油皂分離，而在低溫下，又會由于水結(jié)冰而使鈣皂硬化。因此，它既不能用于高溫，也不能用于太低的溫度，適用于低于60℃的溫度環(huán)境，滴點在80～100℃之間。適用于煤礦井下環(huán)境潮濕，溫度不高，中等載荷，且可以經(jīng)常補充新脂的條件下。
復(fù)合鈣基脂不含水分，以醋酸鈣代替水作為膠溶劑。它的優(yōu)點是耐高溫、抗水性強、膠體安定性和化學(xué)安定性好。適用于工作溫度－10～150℃范圍及潮濕條件下機械設(shè)備的潤滑。
納基潤滑脂是由脂肪酸與氫氧化鈉(燒堿)皂化成納皂，然后稠化中等粘度的礦物油制成。特點是耐高溫和使用時間較長，可用于工作溫度－10～120℃和環(huán)境干燥的潤滑部位。其缺點是抗水性極差，遇水即成乳化液而失去潤滑作用，因此，不能用于潮濕、與水接觸的潤滑部位。
鈣納潤滑脂是以動植物油鈣納混合皂稠化中等粘度礦物油而制成，性能介于鈣基脂與納基脂之間。用于工作溫度80～100℃的潤滑部位，使用中允許與微量水汽或潮氣接觸。但是，不能用于低溫。在煤礦機械中，可用于溫度較高的中等載荷和較重載荷的滾筒軸承潤滑。
鋰基潤滑脂是以硬脂酸鋰皂稠化中等粘度礦物油，并添加抗氧化劑和膠體穩(wěn)定改善劑而制成的一種高效潤滑脂。滴點高于180℃，具有良好的抗水性、機械安定性、防腐蝕性、化學(xué)安定性和低溫性，使用壽命長，可使用在潮濕與水接觸的機械部件上，適用于－20～120℃范圍內(nèi)的機械設(shè)備的滾動軸承，并能長期在120℃左右環(huán)境下使用。在煤礦機械中，廣泛用于大功率采煤機和輸送機的電動滾筒軸承和帶式輸送機的各種滾筒、托輥軸承的潤滑。
二硫化鉬鋰基潤滑脂，在鋰基潤滑脂中加入適量的膠體二硫化鉬粉末，便成為二硫化鉬鋰基潤滑脂，適用于工作溫度－20～120℃范圍內(nèi)的礦山機械、起重機械等重載荷的齒輪和軸承的潤滑，并能用于有沖擊載荷的部件。它的缺點是不可與其他脂類混合，更換時要清理干凈。
3.潤滑脂的選擇
應(yīng)根據(jù)被潤滑部件所承受的載荷大小和性質(zhì)、運轉(zhuǎn)速度、工作溫度、環(huán)境條件及其他特殊要求來選擇潤滑脂的品種和牌號。主要從以下幾方面選擇:
3.1基礎(chǔ)油的粘度:潤滑脂的潤滑性主要取決于基礎(chǔ)油的粘度。當(dāng)軸承溫度高、載荷大、低速時，應(yīng)選用基礎(chǔ)油粘度高的潤滑脂，反之，則選用低粘度的潤滑脂。
3.2針入度:在高溫、低速、重載的條件下，選用針入度小的潤滑脂，反之，選用針入度大的潤滑脂。對于充填式的加注方式選用針入度小(稠度大)的潤滑脂;采用集中潤滑系統(tǒng)的應(yīng)選用針入度大(稠度小)潤滑脂;采用脂杯或脂槍潤滑時，選用針入度居中的潤滑脂。
3.3滴點:潤滑脂的滴點應(yīng)高于軸承工作溫度的20～30℃。
3.4機械安定性:對于轉(zhuǎn)速不太高的軸承，為了減小摩擦轉(zhuǎn)矩，特別是減小啟動轉(zhuǎn)矩，應(yīng)盡可能選用低粘度的潤滑脂。納基潤滑脂的機械安定性比鈣基潤滑脂的好。
3.5成渠性:滾動軸承在運轉(zhuǎn)中，軸承內(nèi)多余的潤滑脂能保持在保持架上而不流下來的能力，稱為潤滑脂的成渠性。低速運行的軸承選擇一般的成渠性即可，高速運行的軸承應(yīng)選用成渠性較好的潤滑脂。
4.潤滑脂的填充量
實踐證明，滾動軸承的潤滑效果并不與潤滑脂的充填量成正比，如果潤滑脂選得合適，并且充填量適中，則軸承啟動時的溫度按曲線1變化，開始溫度升高，達到最高溫度后，逐漸降低并保持較低的一個穩(wěn)定狀態(tài)。如果軸承及軸承座內(nèi)充脂量過多，可能會導(dǎo)致軸承的工作溫度迅速上升，軸承運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生很大的阻力;如果充填量過少，達不到潤滑的效果，軸承旋轉(zhuǎn)時金屬面就會產(chǎn)生干摩擦，會使軸承溫度迅速升高，圖中曲線2是不理想的狀態(tài)，曲線3是不允許的。
根據(jù)煤礦帶式輸送機的工作環(huán)境，滾筒、托輥裝配時，軸承內(nèi)充脂量應(yīng)為軸承空隙的2/3～3/4，滾筒軸承座油腔中應(yīng)充滿，托輥密封圈之間的空隙也應(yīng)該充滿，起補充循環(huán)作用。
5.結(jié)語
由于帶式輸送機工作環(huán)境條件差、維護管理不方便，并且受空間條件限制，使用潤滑油對滾筒與托輥進行潤滑不現(xiàn)實，而潤滑脂具有不流動、不滑落、密封防塵性能好和抗壓、防腐蝕等優(yōu)點，特別是它具有所謂"流變性"，適合煤礦中滾筒與托輥的潤滑，所以，煤礦用帶式輸送機中滾筒與托輥的潤滑劑選擇潤滑脂。綜合以上幾個潤滑脂特點，選擇鋰基潤滑脂比較理想。近年來由于綜合機械化采掘設(shè)備的出現(xiàn)和發(fā)展，鋰基潤滑脂的應(yīng)用越來越多，其優(yōu)點逐漸展現(xiàn)出來。根據(jù)多年的實踐經(jīng)驗，潤滑脂選用不當(dāng)，會引起滾動軸承的過熱、磨損等，影響帶式輸送機正常運行。生產(chǎn)中裝配滾筒與托輥時選用2號鋰基潤滑脂。裝配時滾筒與托輥中潤滑脂的充填量要適中。
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