煤矿井下油脂存放车的研制

丁志强

(西山煤电(集团)公司 设计院，山西 太原 030053)

随着煤矿井下采掘机械化程度的不断提高，井下各采掘工作面所使用的采掘设备也向大功率、大机型转变。采掘机械设备装机功率的增大，对工作性能、控制调节方式以及自动化程度要求越来越高。现今液压传动在采掘机械设备上的应用也日益重要。由于采掘机械各机构间的机械传动需要借助油脂进行润滑，同时各液压元件之间液压传动也需要液压油来完成，于是各类机械润滑油和液压传动用的液压油需要量也越来越大，因此，润滑油和液压油的井下补给供应保管工作也越来越重要。目前，西山煤电股份公司西铭矿各采区主要采取在井下工作面附近开凿硐室，作为井下工作面的临时油脂库存放油脂。开设油脂库需要专门在工作面附近开凿巷洞，花费大量的人力和时间，相应的成本投入较大，且此类巷洞的掘进进尺并不算作矿总掘进进尺考核，同时巷洞油脂库与工作面的距离相对较远，工作人员提取油脂会耽误不少时间，而且井下油脂库存在较大的安全隐患。

1 油脂存放车设计

为解决这一难题，西山煤电股份公司西铭矿深入实地查看，广泛调研，多次试验，根据实际情况，主要从三方面考虑:1)为减少工人劳动强度，取用油脂方便快捷，且减少硐室掘进费用，在采掘工作面的轨道巷中设立移动的油脂存放车辆，以便及时对采掘设备进行油脂补充。2)根据井下油脂使用情况采用3 个容器盛放油脂。3)为使油脂存取更机械化、自动化，该矿自行研制了风动抽油机。

可移动的油脂存放车由矿用平板车、3 个独立密闭的容器、风动抽油机和油壶存放箱组成(见图1)。油脂车上设置的风动抽油机可利用井下的压缩风源作为工作动力，实现抽油、注油机械化、自动化。风动抽油机使职工能及时方便地从油脂容器内取得油脂，及时对采掘设备补充油脂，不但提高了开机率，降低了职工的劳动强度，而且能节省开凿岩洞的时间和投资。

图1 可移动油脂存放车示意图

2 油脂存放车工作原理、使用过程及效果分析

该套油脂存放车是在第一代基础上的改进产品，主要是在油脂容器外壁加设油位表;注油口设置过滤器，改善油脂质量;在油壶存放箱的上部，加设风动抽油装置。加油时将抽油泵的吸油管插入油桶内，排油管插入油脂容器内，接通风源即可快速的对容器进行加注油工作，使取放油脂机械化、自动化程度提高。

2.1 工作原理

在采掘工作面设立可移动的油脂存放车，以便职工能及时方便地取得油脂，及时对采掘设备进行补充。油脂存放车主要是在矿用平板车上设置3 个独立密闭的容器，可分别存放乳化油、液压油、抗磨油，每个容器的侧面有油位显示标尺和注油口，容器的下方设置有油液排放口，需要油脂时，打开出油口阀门，容器内的油脂即可流出。需要向容器内加注油脂时，利用风动抽油器将油桶内的油脂抽入容器内。油脂车上还设置有油壶存放柜、手动抽油器存放柜和该矿自行研制的风动抽油器，以方便存取油脂。

为提高取放油脂机械化、自动化程度，采用井下压缩风源作为动力，风钻带动齿轮泵旋转取放油脂，方便快捷且安全高效。风动抽油机(见图2)由ZQS35/1.1S 型气动手持式钻机、d16 mm 转卡子、M212A×A 型齿轮泵和支架等组合而成。

图2 风动抽油机结构及实物图

ZQS35/1.1S 型气动手持式钻机主要由齿轮发动机、进气操作手柄、减速器、传动夹持机构等组成。煤矿地面压风机房向井下风管中输送的压缩空气通过高压软管接到ZQS35/1.1S 型气动手持式钻机的进气操作手柄上，通过进气操作手柄的控制，驱动齿轮式气动马达旋转，经减速后由驱动轴输出扭矩。该转矩通过ZQS35/1.1S 型气动手持式钻机的传动夹持机构上安装的d16 mm 转卡子传递给M212A ×A 型齿轮泵。齿轮泵内的一对齿轮在该转矩的作用下旋转，右侧吸油腔的轮齿逐渐分离，工作空间的容积逐渐增大，形成部分真空，因此油箱或油桶中的油液在外界大气压力的作用下，经吸油管进入吸油腔。吸入到齿间的油液在密封的空间中随齿轮旋转带到左侧压油腔，因左侧的轮齿逐渐啮合，工作空间的容积逐渐减少，所以，齿间的油液被挤出，从压油腔输送到输出管路中去。

2.2 性能与特点

1)可移动的油脂存放车外形尺寸为3 000 mm×1 200 mm×1 500 mm，由矿用平板车、3 个独立密闭的容器、风动抽油机和油壶存放箱组成。

2)每一个容器由4.5 mm 厚的钢板焊接成箱体，可容纳200 kg 的油液，能满足每班单次油液的需求量。

3)将每一个容器的顶部制作成用螺栓连接的可拆法兰式盖板结构，拆除盖板，工作人员可对容器内部进行清洗作业。

4)在每个容器前后壁的上部各设置1 处注油口，用2 英寸钢管制成90°弯头焊接在容器壁上，2 英寸钢管的顶端加设过滤网装置。

5)在每一个容器的前后壁上设置一处油位标尺，标尺长度600 mm，使容器内的油液储量能清楚的看清。

6)在每个容器的下部各设置前后2 处取油口，各安设25 球阀1 个，使油液能方便地从此处取出。

7)设置油壶存放箱1 个，该箱内设有3 个隔层和左右2 个取壶口，同时可容纳6 个油壶。

8)在油壶存放箱的上部加设风动抽油装置。

2.3 试验过程

首先，在采掘工作面附近的有轨巷道内选择一处较为平坦的地段，将油脂存放车放置在该处的轨道上。注油时，拧下注油口过滤器的防尘帽，将风动抽油器的排油管塞入过滤器内，将风动抽油器的吸油管塞入油桶内，将高压风管插入风动抽油器的进风口。开启风动抽油器的启动阀门，将油桶内的油液吸入油脂容器内。关闭风动抽油器的风动阀门，取下风管、吸排油管，安上过滤器的防尘帽。取油时，打开容器底部支座门，拉出油管，打开管上阀门，容器内油脂即可流出。

2.4 使用效果

该装置在西铭矿48403 采煤工作面使用后反映方便实用，可以快捷取得油脂并及时对采掘设备进行补充，不但可以提高开机率，降低职工的劳动强度，同时能节省开凿井下油脂存放岩洞的投入。该装置适用于煤矿井下各采掘工作面，作为井下工作面的临时油脂存放点，可有效解决井下工作面油脂的存放问题，不必再在井下设立专门的油脂洞室，可在各矿井采掘工作面推广使用。

3 结 论

通过对采掘工作面油脂使用过程中存在的问题进行探讨，采用在采掘工作面设立可移动的油脂存放车对采掘设备进行油脂补充，根据油脂使用情况采用了3 个容器盛放油脂，并利用有风动抽油器将油桶内的油脂抽入容器内。经在西铭矿使用，得出该套油脂存放车和风动抽油机方便快捷、安全可靠。该机具有安全防爆、体积小、重量轻、效率高、结构合理、维修方便等特点。该油脂车的应用提高了煤矿井下设备油脂更换效率，降低了工人的劳动强度，改善了工人的劳动条件，同时使井下工作面大型采掘机械油脂加注实现了机械化、自动化，值得在煤矿井下推广使用。