WK—20型挖掘機推壓大軸銅套磨損故障分析

才曉勇 李東青 李建軍

【摘 要】挖掘機是開采露天礦的主要設備，隨著國家能源開發戰略的規劃部署，挖掘機的需求量大大增加。挖掘機設計標準也向著高速、重載、低噪、可靠性增強發展，工作者往往要求挖掘機能夠傳遞較高的功率與較大的載荷；在保證挖掘機本身的可靠性的同時，也要求提高工作效率降低挖掘機本身的成本，具備良好的人機互動，較高的人工智能化要求，滿足人類多種要求，本文針對大型露天冶金礦山使用的WK-20正鏟式挖掘機推壓大軸銅套磨損故障進行分析研究，并進行了預防措施的探討.

【關鍵詞】WK-20挖掘機 銅套磨損 潤滑

1 論題的提出

挖掘機的推壓機構是挖掘機的重要組成部分。在斗桿所受復雜力之中，推壓減速箱是提供推壓力的最終機構，推壓電動機實際的功率與載荷是最終決定推壓力大小的關鍵因素。其中主要的實際傳動機構為嚙合齒輪[1]，而推壓大軸銅套安裝在推壓大齒輪的兩側，并鑲嵌于推壓減速箱箱體上，將推壓軸密封，對驅動齒輪軸和中央隔離套起支承作用。它的正常與否直接關系到設備效率發揮的高低，也最終決定了剝離和采掘成本的高低。如圖1 所示。

圖1 推壓軸裝置圖

2 原因分析

2.1 潤滑不良

（1）由于某礦山地理位置特殊，冬季持續時間長，大約從每年10月份到次年4月份左右，長達200余天而且平均氣溫-15～-20℃左右，最低可達-30℃。這種情況下，由于潤滑脂的粘度變大，流動性降低，而潤滑室油箱內沒有加熱裝置，單靠一個9KW的暖風機在潤滑室內加熱解決不了問題，即使在換季時根據要求調整了油壓，也會在油泵打壓過程中，導致油管內進氣，而潤滑系統又不報警.，短期的少量缺油不會顯現出來，銅套的油線因油量不足產生銅屑隨油進入油道，久而久之會造成油道堵塞，油無法進入各自的油線進行潤滑，從外表觀察難以發現異常，從而導致銅套磨損。

（2）由于推壓機構的潤滑是由一個齒輪泵，通過潤滑系統的管道，把油壓送到各個潤滑點，設備長期運轉，潤滑管道會有不同程度的老化，出現先滲后漏的情況，或者在設備運行過程中產生振動，油管接頭會慢慢松開，此種情況，潤滑系統雖顯示正常，但推壓機構的銅套所需油量遠遠達不到要求，設備在運轉過程中銅套就會磨損。又或者油流分配器在運行一段時間后，局部出現漏油，油品遭受污染后對分配器指針產生阻力，進而分配器指針難以動作，雖然潤滑系統不會報警，但潤滑已經不再進行；此外，由于推壓機構的潤滑部位距潤滑室較遠，潤滑管路也隨之加長，如果氣路系統出現跑風泄壓情況，潤滑油量也會達不到要求，銅套也會產生磨損。

（3）設備運轉以來，所用潤滑脂（劑）都是由材料庫統一計劃，進行配發，而后用輔助車輛將其運到所需設備，設備上配有油脂加注裝置進行加注，在這過程中，由于油品暴露在多塵的環境下，油品中難免夾帶其它雜質或者灰塵造成油管堵塞。

2.2 采場貨源條件和操作人員的熟練程度

（1）由于某礦山采場礦石呈帶狀分布，一個爆區會有好幾種巖性，如果采取的爆破方式或者所有炮孔都裝藥量一樣的情況，容易產生暗塊或者死根底的出現，在這種情況下采掘時，要使用合理的挖掘方法，避免出現推壓電機堵轉，對推壓部分造成沖擊，加劇銅套磨損。

（2）司機的熟練程度也非常重要，如果頻繁出現誤操作，大軸銅套同樣會加速磨損。

2.3 材料疲勞造成銅套磨損

設備在長時間運轉過程中，由于齒輪高速運轉，和挖掘過程中齒輪所承載的負荷，造成齒輪嚙合不好，導致銅套磨損[2]。

3 預防措施

根據以上原因，經過長時間觀察和不斷摸索，總結了以下預防性措施：（1）在潤滑系統的油桶上加裝加熱帶，使潤滑脂不再受外界溫度影響（2）利用每班交接時間對推壓機構組件進行認真檢查，確認潤滑良好，如出現不上油情況，將油管接頭打開，利用潤滑室內強制潤滑進行排氣，直到出油正常（3）認真檢查管接頭是否松動，管路有無跑、冒、滴、漏的現象[3]，分配器指針動作是否正常（4）在油脂加注過程中確保周圍無塵土、砂礫、細小纖維等物質，保證油品不受污染（5）強化司機的操作技能，定期對司機進行標準化作業培訓，將司機在作業過程中的誤操作降到最低水平。

4 結語

通過以上防范措施的聯合執行，某礦山運行的WK-20型礦用正鏟式挖掘機推壓大軸由于銅套磨損而造成的強迫停機處理故障的次數明顯減少，提高了設備的采裝效率，在同類設備上有一定的推廣意義。

參考文獻：

[1]李三群，賈長治，武彩崗，等.基于虛擬樣機技術的齒輪嚙合動力學仿真研究[J].機械工程，2007（4）：101-103.

[2]陳立平，張云清，任衛群，機械系統動力學及ADAMS應用教程[M].北京：清華大學出版社，2005.

[3]汪德濤，林恒耀.設備潤滑手冊.北京：機械工程出版社，2009.

作者簡介：才曉勇，（1976—），男，內蒙古包頭白云礦區，挖掘機技師。