采煤機一般是工作在高溫、高濕及粉塵污染比較嚴重的環境中,而在這種工作環境下工作,采煤機的故障的發生率很高,而現場的維修和維護成本高、難度大,而及時發現設備運行異常起熱和噪音,并通過鐵鋪分析技術實時找出原因加以改正,這就能夠大大提高了采煤機單位時間內的勞動生產率及產量。
我們對采煤機兩個主要部分進行監測和實驗分析:即使用液壓油的液壓系統,主要是牽引部;使用齒輪油潤滑的減速系統,主要是截割部與搖臂等。并對不同部位產生的起熱和振動的主要原因來加以分析。
1. 粉塵污染
粉塵是采煤機的主要污染源,通常采煤機的截割部減速箱對粉塵污染的影響很小,出現問題的部位一般是在牽引部。例如,平煤某礦,發現采煤機的牽引力不足,且導向閥溫度較高,該單位負責人送油樣發現,液壓油的粉塵嚴重超標,但是油的其他性能未見異常。反饋給該部門,對導向閥進行了清洗,并對液壓油過濾后重新使用后,故障解除。初步分析,是由于粉塵太多,導致導向閥的進油口堵塞造成的異常發熱,如果不及時發現處理,可能會導致因牽引不足造成的嚴重故障。所以,粉塵對設備污染所造成的危害應該得到足夠的重視,我們在鐵譜分析時,一旦發現油液中粉塵嚴重超標,就發出警告,讓現場人員及時處理,避免更大的設備故障和事故的發生。
2. 水污染
采煤機工作環境需要水霧降塵,而且巖層中地下水經常有滲透,所以絕對濕度很高。在這樣的工作環境下,采煤機潤滑系統容易受到水的污染。潤滑油受到水污染導致摩擦副潤滑失效,造成設備故障磨損的幾率大大的提高。如圖,是采煤機減速箱收到水的污染,摩擦副表面氧化銹蝕磨損,產生大量的紅色氧化物,因減速箱齒輪屬于低速、重載設備,對其產生的影響很小。如果紅色氧化物過多,會造成牽引部液壓部件的堵塞,產生起熱,和輕微的噪音。但是如果紅色氧化物伴隨大量的黑色氧化物,說明水已經對潤滑油的潤滑性能造成了破壞,使摩擦副接觸面的潤滑失效,造成接觸面產生干摩擦,這時設備運行,會產生很高的噪音,并且摩擦部位的溫度突然提高。在鐵譜分析時,我們會發現,因水和油的相融性很小,水在油中為游離態,作成的譜片中,被水污染過的油會如下圖,這時我們會對相應的負責部門發出警告,現場人員如發現設備運轉異常,就會立即送樣復檢,我們會對潤滑油進行水分的檢測,查出油中含水量超標就通知部門負責人立即換油。
3.潤滑油性能衰變
采煤機的工作環境惡劣,潤滑油在這種工作環境下,通常使用時間達不到要求,性能就開始衰變,有的設備漏油很嚴重,為了防止漏油,工作人員甚至在油中添加潤滑脂增加油的粘度來減緩漏油,這樣的情況下設備的合理潤滑就無法保證。如圖,這是我們在平煤某礦475采煤機所取的320號齒輪油,通過送檢人員了解,采煤機減速箱的溫度偏高,且滾筒的轉速不均勻,檢測發現該潤滑油的粘度太大無法用毛細管粘度測量,鐵譜分析發現,潤滑油中粉塵和金屬磨粒的沉積濃度都很高,磨粒形貌為嚴重疲勞磨損產生的片狀合金鋼磨粒,通過現場工作人員反饋信息得知,該設備的漏油情況十分嚴重,所以油中添加了潤滑脂來減少漏油。通過于該部門負責人的研究決定,采用粘度較大的汽缸油或460號重齒輪油,換油后減速箱恢復正常,而滾筒因轉速不均勻造成的異常噪音也消失。
4.其他原因
潤滑油的各項性能指標都很重要,對各項指標的檢測數據都要求準確無誤。例如,平煤某礦采煤機,該采煤機牽引部換用新油后,一段時間,液壓泵的溫度很高,連續燒了兩臺進口新泵,而每臺油泵的價值都在十多萬人民幣。該部門負責人立即停止運行,把油樣送來檢測。
深圳市亞泰光電技術有限公司是從事監測技術的專業化公司。公司從上世紀八十年代就開始研究鐵譜技術及其應用。參加了我國早期鐵譜儀的研制,應用鐵譜儀進行了大量的故障診斷和狀態監測工作,取得了非常好的效果。目前公司自主研發的分析式鐵譜儀、直讀式鐵譜儀、鐵量儀,均處于國內同行業技術領先水平,產品和技術被軍工、鋼鐵、電力、石化等廣泛采用。