水潤滑軸承在煤礦井工輸送設備上的應用與展望

賈永玲 劉金有

摘要：由于煤礦井工輸送設備工作環境惡劣，其關鍵傳動部件均采用稀油潤滑，在正常工作過程中受沖擊較大，極易發生密封失效導致潤滑油泄漏，造成資源浪費的同時對煤礦井下環境產生污染，本文通過引用水潤滑軸承的特性，避免設備因發生潤滑油泄漏對環境產生污染。

關鍵詞：輸送設備；密封失效；環境污染；水潤滑軸承

引言

潤滑油的出現改善了設備的運轉工況，為機械行業的長足發展起到真正的潤滑劑作用。但是工業潤滑油的處置和對環境的影響，卻成為了人們對它又愛又恨的一面。據不完全統計，估計40%的潤滑油都釋放到生態環境中；最直接的處理方式為回收、燃燒或填埋，但是也有部分被直接排放到自然水體中，國家和企業每年花費數億元來處理廢水達到可接受的水平；尤其是在煤礦生產過程中，煤礦輸送設備因使用潤滑油泄漏造成的成本損失及環境污染越發嚴重，不但嚴重地污染了水資源，破壞了生態環境，而且還危及到人類的生存條件。因此，如果可以把水潤滑技術引入煤礦輸送設備上，將會極大的改善這一問題。

1 水潤滑軸承技術特性

自英國水力學家雷諾（Reynolds）1886年提出流體動力潤滑方程（雷諾方程），直到今天，人們才逐漸揭開了摩擦、磨損與潤滑機理的面紗，逐漸形成了較為完善的潤滑理論；隨著近年水潤滑軸承技術在各行業領域的廣泛應用，徹底改變了人們對傳統潤滑機理的認知，水介質能夠成為潤滑介質的新寵主要得益于其無污染、成本低廉、使用安全等特點，也是目前最具有開發潛力的潤滑介質；同時也能夠簡化潤滑結構的設計。所以，如何用水介質徹底取代工業潤滑油在機械運轉維護中的地位，同時降低設備使用維護成本，減少環境污染。

水潤滑軸承在傳統概念里，潤滑狀態可分為流體動壓潤滑、流體靜壓潤滑、彈性流體動壓潤滑、邊界潤滑和干摩擦這5種。由于水的黏度很低，僅為油的1/100 ～ 1/20，這就不難理解低黏度的潤滑劑具有摩擦阻力小，摩擦因數低等優點，但是水膜的承載能力要比油膜低得多，很難形成流體動壓潤滑，當在啟動和停機過程中運行速度有所變化時，往往會使軸承處于邊界潤滑和干摩擦狀態。因此，用水介質作為新的潤滑介質，不僅能夠減少工業潤滑油的生產制造，也可避免工業潤滑油泄漏后對環境造成的污染。

2 常用水潤滑軸承材料及其特性

3 水潤滑軸承在煤礦輸送設備上的應用

目前煤礦輸送設備軸承潤滑形式主要為脂潤滑與稀油潤滑兩種，且刮板輸送機、刮板轉載機多采用稀油潤滑，由于輸送物料為一個多沖擊工況，易造成設備密封失效、潤滑油泄漏等現象，設備工作過程中需不停加注潤滑油來保證設備持續運轉，這樣不但造成了潤滑油的浪費，增加了設備維護保養的成本及難度，同時潤滑油泄漏到周圍環境，對水質等生態環境造成了極大的污染。

隨著井工設備綜合技術的創新發展，純水液壓支架的技術革新，解決了因使用乳化液而對環境產生的污染，純水技術在井工綜采設備上的實際應用，表明了我們對于水介質的利用進入到了一個嶄新的高度；過去我們已經在船舶、水輪機等大型復雜工況上取得了水潤滑軸承技術的成功，證明了井工綜采設備具備水潤滑技術的適用性，尤其是石墨材料的水潤滑軸承在煤礦綜采中具有很好的應用前景，能夠滿足井工開采高溫、腐蝕、沖擊等工況特性。

4 結束語

雖然水潤滑軸承已經經過了多年的發展及應用，但是水介質在煤礦井工綜采設備上的應用尚屬首次，但是，使用水介質替代稀油潤滑在井工輸送設備上仍是空白，找到適宜煤礦井工輸送設備水潤滑軸承的摩擦副材料是此項技術能否成功應用的關鍵。

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作者簡介：

賈永玲（1990.11.04），女，漢族，寧夏銀川人，現工作于寧夏天地奔牛實業集團有限公司。