翟雨生，貟瑞光，劉（liú）峰（fēng）
（天地科技股份有限公司上海分公司，上海 200030）
摘 要：對浮（fú）動油封頻繁漏油（yóu）及損壞（huài）的原因進行了分析（xī），並（bìng）通過對返廠大修搖臂的拆解及測量對其進行了驗證（zhèng）。結果表明：行星減速器（qì）中雙列圓錐滾子軸承磨損嚴重，內部遊隙嚴重超差是造成浮動油封頻繁漏油（yóu）及損（sǔn）壞的主（zhǔ）要原因。
關鍵（jiàn）詞：采煤機；浮動油封；漏（lòu）油；雙列圓錐滾子軸承；磨損（sǔn）
0 前言
某礦在采煤機使用過程中出現左搖臂浮動油封漏油（yóu）現象，井下拆解發現浮動油封已損壞，更換新浮動油封繼續生（shēng）產，但時間不長此（cǐ）處又出現漏油現（xiàn）象，浮動油封很快再次損（sǔn）壞。由於浮動（dòng）油（yóu）封的頻繁損壞（huài），大大增加了礦方檢修的時間，嚴重影（yǐng）響了礦方的生產，因此亟待（dài）找出搖臂浮動油封頻繁損壞的真正原因。
1 浮動油封介紹
浮動油封是利用橡（xiàng）膠（jiāo）圈（quān）的變形彈力所產生（shēng）的軸向力（lì），使2個浮動金屬環經（jīng）過研磨的端麵相互緊貼而又相對滑動的機械密封組件（jiàn）。
浮動油封主要有2種形（xíng）式：DO型和DF型，本采煤機采用的是DO型浮動油封。DO型浮動油封是由2個浮封環和2個O形圈組成的端麵機械密封裝置。浮封環由耐（nài）磨金屬材料製成。浮封環成對使用起密封作用，一個隨轉動件轉動，另一個靜止，2個（gè）浮封環相互（hù）緊貼的端麵稱為密封（fēng）麵，也稱為亮帶。O形圈裝在浮封環外錐麵和浮封座錐麵內腔之間（jiān），依靠其壓（yā）縮變形使（shǐ）浮封環密封端麵保（bǎo）持一定的軸向壓緊力。浮封環和O形圈分別安裝在兩件浮動（dòng）油封座的錐麵內腔內。
2 原因（yīn）分析
采（cǎi）煤機搖（yáo）臂浮動油封（fēng）的安裝結構如圖1所示。浮動油封的（de）一個浮封環和O形圈安裝在滾（gǔn）筒聯接套內隨滾筒（tǒng）轉動，另一組安裝在端蓋上（shàng）相對靜止（zhǐ）。安裝時，依靠把合在行星架上的把合螺栓（shuān）擰緊所產生的軸向力，使O形圈壓縮並對浮封環產（chǎn）生壓緊力，從而讓2個浮封環端麵相互貼合在一起，起到密封的作用。另外，為了保證（zhèng）浮動油封的使用效果，必須控製軸向壓緊力以（yǐ）保證O形圈在合適的彈性（xìng）變形內，這個可通（tōng）過控製安裝後的間隙A值來保證。
圖1 浮動油封的安裝結構圖
1.滾筒聯接（jiē）套；2.行星架；3.把合螺栓；4.浮動油封；5.端蓋；6.雙列圓錐滾子軸承
采煤（méi）機出廠時的浮動油（yóu）封（fēng）正是嚴格按照上述要求安裝的，因此在使用初期，浮動油封依靠其本身（shēn）O形圈的彈性（xìng），能自動補償端麵的磨損，並沒有在短時間內（nèi）出現漏油並損壞。在浮動油封初次損壞後，後續再行更（gèng）換的浮動油封使用壽命均大大縮短，很快漏油（yóu）並損（sǔn）壞。通過向檢修人員了（le）解相關情況後，排除了浮動油封本（běn）身質量問題和安裝不當的因素。可見（jiàn），浮動油封頻繁損壞應是在采煤機（jī）工（gōng）作過程中，滾筒聯接（jiē）套軸向出現較大竄動（dòng），使其頻繁受到不正常擠壓所致。從圖（tú）1浮動油封的安裝結構來看，其軸向是由雙（shuāng）列圓錐滾子軸承來定位的。在（zài）把合螺栓未鬆動的（de）情況下，若產（chǎn）生較大的軸向竄動，隻能是雙列圓錐滾（gǔn）子軸承內部遊隙過大（dà）導致，而雙列（liè）圓錐滾子軸承內部遊隙過大肯定是其在使用（yòng）過程中嚴重磨損所致。
導致新更換的浮動油（yóu）封頻繁（fán）漏油及（jí）損壞的原因為：采煤機在使用一段時間（jiān）後，雙列（liè）圓錐滾子軸承磨損嚴重，內部遊隙嚴重超（chāo）差，導致軸向（xiàng）竄動量過大。在這種情況下，采煤機在正常割煤（méi）時，在裝煤反作用力下，滾筒聯接（jiē）套向煤壁側竄出，浮動油封則會出現“張口”現象，從而無法保證2個浮封環密封端麵保持一定的軸向壓緊（jǐn）力，開始漏油；而在斜截進刀過程中，由於滾筒受力不均勻（yún）加之軸承內部遊隙過大，即導致行星頭出現“擺頭”現象，浮動油（yóu）封頻繁受到不正常擠壓，很快（kuài）斷裂損壞。
3 測量驗證
為了進一步驗（yàn）證（zhèng）分析的正確性，對返廠大修的（de）此搖臂進行了拆解及相關數據的測量。
首先拆下把合螺（luó）栓，然後將滾筒聯接套拆（chāi）下，此時發現浮（fú）動油封的O形（xíng）圈已擠碎，端蓋外側的端麵周（zhōu）邊存在明顯的磨損。這可以說明行星頭確實存在“擺頭”現象。
測量雙列圓錐滾子軸承軸向間隙的（de）方法：將搖臂放（fàng）平，行星頭朝上，在圖2和圖3兩種狀態下，分（fèn）別測量端蓋迷宮密封槽底部與行星架頂部端麵的尺寸。通過此兩（liǎng）組（zǔ）尺寸與其理論尺寸比較即可估算出此雙列圓錐滾（gǔn）子軸承磨損後（hòu）的實（shí）際軸向遊隙。
圖2 狀態1
圖3 狀態2
2種狀態（tài）下分別選擇了5個點進行測量，具體測量的數據及理論尺寸如表1所示。
表1 測量數據表
從表1中的數據可以看出，在圖2狀（zhuàng）態下，測量值比理論值小了3.5mm（127-123.5=3.5），在圖3狀態下，測量值比理論值（zhí）大了3.54mm（130.54-127=3.54）。可見（jiàn），此搖臂的雙列（liè）圓錐滾子軸承單邊軸向遊隙已達到±3.5mm左右，磨損相當嚴重，內部遊隙已嚴重超差。由此驗證了所述雙列圓錐滾子軸承嚴重磨損是導致浮動油（yóu）封（fēng）頻繁漏（lòu）油及損（sǔn）壞的主因。
4 結語
本文對采煤機搖臂浮動油封頻繁（fán）漏油及損壞的原因進行了分析，得出行星減速器中雙列圓錐滾子軸承磨損嚴重，內部遊隙嚴重超差是其主（zhǔ）要（yào）原因，並通（tōng）過對返廠大修搖臂的拆解及測量對其進行了驗證。鑒（jiàn）於浮動油封在采煤機中的重要（yào）性，因此，在使用過程中必須密切關注雙列圓（yuán）錐滾子軸承的磨損（sǔn）情況，做到及時更換，並選用高質量的、耐磨性及抗衝擊性能好的優質軸承（chéng），並嚴格控製其內（nèi）部初始遊隙（xì）。
參（cān）考文獻：
[1]宋相坤，貟瑞光.采煤機用浮動油封（fēng）裝配間隙（xì）研究[J].礦山機械，2012（9）：30-32.
[2]李剛，潘成傑.浮動（dòng）油封在煤礦設備上的應用研究[J].煤礦機（jī）械，2010，31（12）：185-186.
[3]國家安全生產監督管理總局.采煤機械用DO型浮動油封[M].北京：煤炭工業（yè）出版社，2011.
來源：《煤礦機械》2014年08月
