郭自文

（神（shén）華寧夏煤業集團（tuán）礦山機械製造維修分公司）

　　摘　要：文章首先列舉了幾（jǐ）種典型的煤礦機械中（zhōng）的鉸銷（xiāo）潤滑結構（gòu），通過對這些結構的對比（bǐ）和分析（xī），指出雖然這些結（jié）構經常被（bèi）人們使用，但是它們仍然是優（yōu）點與問（wèn）題並存的。因此，文章提出（chū）了一種新型的鉸銷（xiāo）潤滑結構，該結構能更適用於煤礦機械中鉸（jiǎo）接軸（zhóu）的潤滑，通（tōng）過對這種新型鉸銷（xiāo）潤滑結構的介紹以及其與傳統鉸銷潤滑結構的（de）對比，展現了新型鉸銷（xiāo）潤滑結構的優勢（shì）以及發展前景。

　　關鍵詞：煤礦機械；鉸銷潤滑結構；鉸接軸；零件加工技術；潤滑效果
　　1　概述
　　隨著社會的進步和科學（xué）技術的（de）不斷發展，工（gōng）業領域中的零件加工技術也日益變得成熟和完（wán）善，越來越（yuè）多的先進工藝被使用到了各個領域之中，其中就（jiù）包括（kuò）煤（méi）礦機械（xiè）中的新型鉸銷潤滑結構。目前，鉸銷潤滑（huá）結構仍然是一種精密、複（fù）雜的結構，要求（qiú）設計人員對其高度重視，否則不僅（jǐn）會使設計出的結構存在缺陷，還有可能對操作人員的人身安全帶來威脅。
　　鉸銷在重型煤礦機（jī）械（xiè）中的受力狀況非常複雜，雖然鉸銷能直接承受工作所帶來的負荷，但是（shì）仍然需要（yào）一個能夠保證其靈（líng）活（huó）轉動的單元來完成。因此，在對煤礦機械鉸接銷軸進行設（shè）計時，除了要保（bǎo）證煤礦鉸銷的結構有足夠的強度外，還要有非常可靠的潤滑效果，從（cóng）而使磨損的程度減小（xiǎo），延長其使用的壽命。由於幹油潤滑是一種能在高壓、高熱的環（huán）境下給振動、衝擊（jī）、變動載荷的摩擦表麵進行潤滑的物質，因此煤礦（kuàng）機械中的鉸接銷軸一般使用幹油潤滑。
　　2　不同（tóng）結（jié）構上（shàng）的不同潤滑方法
　　2.1潤滑脂潤滑（huá）的方（fāng）法
　　目前應用Z廣泛（fàn）的一種鉸銷潤滑方式是采用潤（rùn）滑脂進行潤（rùn）滑，這種方法一般被應用在銷軸上機加工油道（dào）內。其組成結構包括銷軸、側襯套、襯套、擋塊、側支座、支座。其中，支座孔和襯套外徑一般是采用過渡配合的方式進行配合的，軸和襯套內徑的配合則采用的是間隙配合的方（fāng）式進行配合。此外，該結構主要是在銷軸的端麵上采用機加工的方（fāng）式加（jiā）工出（chū）一條（tiáo）與銷軸軸線方向垂直（zhí）的（de）主潤滑油道，而在圓（yuán）柱麵的方向則添加了許多個與軸線相（xiàng）垂直的副潤滑油道，保證了補充潤（rùn）滑脂時，從而實現通過（guò）端麵的油杯注入的潤滑脂可以順利地通過主、副油道流進襯套與銷（xiāo）軸配合（hé）的銷軸圓柱麵，形成一層薄薄的油膜，使其起到潤滑的作用。為了（le）使（shǐ）襯套和銷軸的（de）配合麵能夠達到充（chōng）分潤滑的程（chéng）度，還常常在副油（yóu）道的出口機（jī）加工許多潤滑油擴散（sàn）孔。在應用該結構（gòu）進（jìn）行潤滑時，在（zài）襯套的（de）表麵也會出（chū）現某（mǒu）一種形（xíng）狀的機加（jiā）工形成的儲油槽，這一儲油槽的作用就是在補油的（de）過程中可以儲存極少量的潤（rùn）滑油。先（xiān）在銷軸時進行機加工（gōng）一個油道，然後再采用潤滑脂潤滑的方（fāng）法進行潤滑。這（zhè）種潤滑方法的特點在於潤滑（huá）油都是采（cǎi）用鋰基潤滑脂進（jìn）行的。這種方法結構雖然簡單，但是很可靠，而且有著較高（gāo）的承載能力和較低（dī）的成本（běn）。不（bú）足之處則是必須定期補充油脂和進（jìn）行檢查，這樣一（yī）來，維修人員的勞動強度就大大提高了，從而使得效率無形之中就降低了。除此之外（wài），當工作條件惡劣時（shí），粉塵、顆粒等汙（wū）染物往往會通過間隙落到油（yóu）脂的加注孔道和鉸（jiǎo）銷的回轉麵（miàn）等處，從而使油脂變幹或者凝結，嚴（yán）重時會（huì）堵塞注油孔道，造成潤滑作（zuò）用失效，長此以往接觸麵（miàn）會變得越來越粗（cū）糙（cāo），進而（ér）加速了接觸麵的磨損，使得鉸銷的使用壽命大大降低。
　　2.2油脂潤滑的方法
　　如果銷軸上的潤滑油道增加過多就會使銷軸的強度減弱，尤其是加（jiā）熱銷（xiāo）軸表麵時，如果沒有及時有效地保護銷軸圓（yuán）柱麵的（de）出油孔，很容易使（shǐ）其出現裂痕，導致銷軸斷裂，從而發生嚴重的事故。這不（bú）僅（jǐn）僅使得設備無法正常運行，還有可能給（gěi）操作人員的人身安全帶來威（wēi）脅。所以，為了（le）滿足工作條件的需要，應（yīng）該提高銷軸的安全係數，要想（xiǎng）使這（zhè）些（xiē）問題得到（dào）有效控製，可（kě）以考慮在支（zhī）座上機（jī）加工油道，這（zhè）種方式能（néng）很好地起到潤滑的作用。
　　導油孔是在支座底部加工的，往其內部注入油時，油脂就會通過（guò）導油孔直（zhí）接到達襯套的外表麵。然後通過襯套上的導油（yóu）孔進（jìn）入儲油槽內，從而實現潤滑的（de）作用。雖然該潤滑方（fāng）式很輕鬆地（dì）提高了銷軸的強（qiáng）度，但是仍然存在著許多問題，還有待於進一步改進。
　　2.3采用（yòng）自潤滑軸承進行永久性潤滑的方法
　　采用自潤滑軸承進行永久性潤滑方法的鉸銷結構包括銷軸（zhóu）、側自潤滑軸承、自潤滑軸（zhóu）承、擋塊、側支座和支（zhī）座等。其中支座孔和軸承的外徑一般采用過（guò）盈配合的方式進行配合，而銷軸與內徑則采用的是間隙配（pèi）合的（de）方式相互配合（hé）的。
　　自潤滑軸承的先進之處在於其基體是用（yòng）優質的且強度（dù）較高的銅合金（jīn）製成的，並且在基體上會鑽出許多小孔來，孔內放入了若幹量的固體潤滑劑（jì）。這種設計可以使軸承在轉動時，摩擦麵之間的固體潤滑劑被摩擦，從而在（zài）接觸麵之間形成（chéng）一（yī）層光滑且薄的潤滑膜，進而實現銷軸的潤滑。該潤（rùn）滑結構適用的情況很廣泛，比如在重載、低速、高熱等無法形成潤滑油膜的狀態下運行時（shí），維護保養或檢（jiǎn）修周期過（guò）長（zhǎng）時，由於結（jié）構空間或工作環境等限製條件的出現無（wú）法進行供油潤滑（huá）時，所處的工作環境的溫度變（biàn）化較大時（shí），由於工作介（jiè）質的（de）影響導致（zhì）使用性能發（fā）生變化時，高負荷下啟動或頻繁啟動的情況（kuàng）下，均可以使用該（gāi）結（jié）構進行潤滑。
　　此外，這種潤滑方法還存（cún）在諸多優點，比如在中短期時間內，摩擦係數（shù）小，潤滑效果好，耐高溫，承受能力強，不用進行維修和保（bǎo）養，可以在各種惡劣的工作條件下正（zhèng）常工作等。但是其自身也存（cún）在著一些劣勢，如在長期（qī）使用的過程中，尤其是長時間（jiān）受到（dào）油液浸泡而產生汙染時，固（gù）體潤滑劑會產生固化、幹結的趨勢，使得鉸（jiǎo）銷處發出不正常的響聲，更嚴重時（shí）會使軸與軸之間處於抱死的狀態，從而徹底失去了潤滑的效果。
　　2.4采用自動集中油脂潤滑的（de）方法
　　自動潤滑的方（fāng）法存在很多優（yōu）點，如潤（rùn）滑定時定量、安全環保、省（shěng）工降費等。這種（zhǒng）方法與傳統的手工（gōng）潤滑方法相比，克服（fú）了注油量過多、潤滑（huá）的周期過長、注（zhù）油時遺（yí）漏到外麵等難題，從而保證了各個摩擦麵之間能夠（gòu）維持可靠、足量的油膜，所以（yǐ）在煤礦機械中，自動集中油脂潤滑（huá）的方法受到越（yuè）來越多人的（de）青睞和（hé）應用，得到了（le）全麵的推廣（guǎng）。然而這種方法並不是十分完（wán）美的，仍然存在著不足之處。不僅（jǐn）油脂潤滑係統的（de）價（jià）格比一般的（de）潤滑係統要高，就連對其進（jìn）行管理和（hé）維護的（de）工作人員的（de）專業技能和知識水平也要比（bǐ）一般的高。同時，還要保證幹油集中潤滑方式（shì）給油要到（dào）位、給油量要足夠（gòu），這一點既是潤滑係統的關鍵問（wèn）題，又是其難點所在之處。

　　鉸銷幹油（yóu）集中潤（rùn）滑技術一般被應用在（zài）鉸銷非常多（duō）且（qiě）分（fèn）散的設備上，因此要想隻改變某一個鉸銷的給油量是非常困難的幾乎做不到，要（yào）想做到這一點就必須通過分配器油口的短接來實現。但是，如果有任（rèn）何一（yī）個（gè）油口被堵死都有可能導致相對應的閥芯沒有（yǒu）辦（bàn）法動作，從而造成整個分配（pèi）器都沒有辦（bàn）法進行工作，Z終使得整個潤滑係統失（shī）效。
　　3　新型潤滑結構與方法
　　3.1普通潤滑方式（shì）存在的問題
　　前（qián）四種所（suǒ）舉的潤（rùn）滑方式都是典型的（de）鉸銷潤滑（huá）方式，除了（le）永久潤滑的方法使用了自潤滑軸承外，其餘的基本上都是在於軸配合的軸套或支（zhī）座上火（huǒ）鉸接軸上形成某一形狀的儲油槽並在該儲油槽內注入並儲存一（yī）部分潤滑脂，在使用的過程中一般是通過儲油槽向其補充油（yóu）脂，使軸套與鉸接軸之間相互配（pèi）合，形成一層既薄又（yòu）光滑的油膜，從而實現潤滑的效果。但是在惡劣的工（gōng）作環境中或環境中存在非常多的粉（fěn）塵的情況下，如采煤機（jī）設備、岩巷（xiàng）掘進設備的鉸銷，這些設備所處的工作環境含有大量（liàng）的粉塵（chén），因此粉塵就很（hěn）容（róng）易通過鉸銷配合麵（miàn）之間的間隙進入到（dào）回轉麵上、潤滑脂的加注孔等處，從而使得發生潤滑脂幹結或者油孔被堵塞的現象，將其（qí）潤滑的功能（néng）破壞，造成鉸（jiǎo）銷和與其相配合作用的（de）組件之間磨損情況變得更加嚴重，使得鉸接（jiē）件在進行回轉（zhuǎn）運動（dòng）時產生巨大（dà）的晃動，進而導致鉸接處的支座（zuò）和銷軸發（fā）生破壞或變形，甚至出現斷裂的故障。這樣一來不僅會使生產進（jìn）度受到影響，更有甚者給煤礦機械中的操作者的人身（shēn）安（ān）全帶來嚴重的威脅。
　　3.2新型潤滑結構與（yǔ）方法
　　由於上麵所提到的鉸銷（xiāo）潤滑結構都存在一定的不足之（zhī）處，所以我們提出了一種新型的（de）鉸銷潤滑結構，這種結構能保證在鉸接軸的配合麵處（chù）具有較好的潤滑效果（guǒ），並可以使勞動者的勞動強度大（dà）大降低，進而提高了操作人員的（de）人身安全。在新型鉸銷結構的支座上設計有一個密封的油池，這個油池的位置要比鉸銷的位置高出一點，這樣的設計可以使油池內的油脂由於重力的原因而向下流動進入導油孔。該油池的導（dǎo）油孔與（yǔ）鉸銷（xiāo）和襯套導油孔（kǒng）的配合麵是相連通的。在煤礦機械設備進行工作時（shí），襯（chèn）套與鉸（jiǎo）銷之間可以通（tōng）過油池內的油脂（zhī）進（jìn）行持續的供油。除此之外，為了保證油（yóu）脂不被損失，還要在（zài）軸套上麵設置上一個密封圈。
　　3.3新型結構的特點
　　這（zhè）一結（jié）構的鉸銷由於是通過密封的油池為相應的部件供油的，因此既能使（shǐ）其（qí）保證具有良好的潤滑功能，又能夠使（shǐ）所供的油脂（zhī）幹淨、清潔。同時，因為在襯套上（shàng）安裝了（le）密封圈，這（zhè）樣一來不僅保證了油脂不被流失，還防止了外界環境所包（bāo）含的粉塵等汙染物進入到油池內（nèi），從（cóng）而保證了油脂的清潔程度（dù）。與傳統的潤滑結構（gòu）相（xiàng）比，該結構有很多不同的特（tè）點（diǎn）：由於該結構的特（tè）殊性構造，因此不僅可以通（tōng）過潤滑（huá）油來進（jìn）行潤滑，還可以通過潤滑脂來進行潤滑。此（cǐ）外，油池內可以儲存一（yī）部分潤滑劑，這樣一來就可以在短時間內進行補油，既方便又快捷，而且還大（dà）大地縮短了（le）進行維修處理（lǐ）的時間。
　　4　再製造軸套（tào）的實施
　　在煤礦機械中鉸銷潤滑結構的鏈接一般是通過軸套來（lái）實現的，由此可見好的（de）軸套在潤滑過程中起著至關重要的作用。軸套的作用一般是防止鏈接銷軸對殼體本身產生磨損。一（yī）般的襯套潤（rùn）滑方式隻是通過在銷軸上加上油槽來實現的，利用油槽注油來（lái）對其進行潤滑（huá）。而（ér）新型的鉸銷潤滑結構則對軸套進行了再製造（zào），這樣做的目的是為了提高軸套的性（xìng）能。目前，再製造軸套已經在多種型號（hào）煤礦機械中得（dé）到了應用（yòng），並且得到了（le）一致的好評。
　　4.1軸套的再製造加工過程
　　根據質檢工（gōng）作人員所做（zuò）的檢測報告可（kě）以知曉，專業技術人員對軸套的再製造製定了完整、詳細（xì）的製造方案。例如，采煤機械的牽引箱與搖臂之間鉸接處軸套的設計就（jiù）有著嚴格的要求。超差內孔采（cǎi）用電刷鍍技術進行修複，修複成功之後（hòu）再對其（qí）進行加（jiā）工，從而使得（dé）硬度、強度以及抗疲勞性都有了非（fēi）常顯（xiǎn）著的提高。具體的加工工藝（yì）包括：首先利用（yòng）電刷鍍技術刷鍍（dù）超差（chà）的（de）內孔。眾所（suǒ）周知，電鍍技（jì）術（shù）是（shì）用電化（huà）學方（fāng）法來處理的一種技術，這種方法可以把基體表麵所沉積（jī）的金屬處理幹淨。電鍍技術裝置（zhì）有陰陽極（jí）之分（fèn），工（gōng）作件就是刷鍍的陰極，而陽極則是（shì）由刷鍍的鍍筆代（dài）替。這種技術一般被應用於對配合對要求極高、損（sǔn）傷超差極小的零（líng）部件的再製造。其次，用內圓（yuán）磨床加工技術加工到所要（yào）求的（de）尺寸。Z後，對已加工完成的軸套進行檢測，並由專業的技術人與出（chū）具檢測（cè）報告。
　　4.2裝配調試
　　將已出具合格（gé）檢測報告的再（zài）製造軸套按照（zhào）圖紙（zhǐ）設計（jì）的要求裝（zhuāng）配到煤礦機械中的鏈（liàn）接（jiē）部（bù）位，並對組裝過程中出現的問題（tí）進行記錄，或是現場改（gǎi）進，或是根據記錄的結（jié）果進行方案的修改，對優化加工的再製造軸套進行圖紙存檔、優化，確保技（jì）術資料準確無誤，從而提高再製造軸套（tào）的效率（lǜ）。對（duì）軸套再製造（zào）之（zhī）後，產品的性能和質量不僅沒有低（dī）於新品，甚至（zhì）還超過了新品。此外，通過專（zhuān）業人員對其進行成本進行了測算，再（zài）製造軸套的成本隻占新品成本的50%左右，既省錢（qián）又省料，而（ér）且還（hái）沒有（yǒu）對環境產生不（bú）良的影響。目前，再製造軸套已經在煤礦（kuàng）機械中得到了廣泛的應用，為今後更多的（de）設備與結構的使用打（dǎ）下了堅實的基礎。
　　5　結語
　　大多數的煤礦工作環（huán）境非常差，地形也比較複（fù）雜，煤礦機械在（zài）這（zhè）種環境工作時，工作裝置上的鉸銷結構會承受很（hěn）大的載荷，久而久之使其造成過度磨損的現象，嚴重時（shí）甚至會使其失去應有的效果。失效的狀態（tài）一旦發生，就會使得設備的正常運轉受到影響（xiǎng），甚至有可能造成設備出現停機等故障。所以，設計煤礦機械（xiè）中的鉸銷潤滑結構時一（yī）定要考慮到（dào）這些可能會發生的情況，設計出鉸銷合理的潤（rùn）滑方（fāng）式，這樣（yàng）不僅可以降低鉸銷潤滑（huá）結構的磨損程度，還可以使鉸銷潤滑結構的（de）使用壽命得到延長。經過一番分析比（bǐ）較之後（hòu），可以看出改進後的新型鉸銷潤滑結構能更合理地保證鉸銷潤滑效（xiào）果的實現。
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來源：《中國（guó）高新技術（shù）企業》2014年第33期