PCM 煤炭破碎机注油装置的改进设计

耿虎祥

(阳泉煤业(集团)股份有限公司 二矿，山西 阳泉 045008)

煤矿综采工作面使用的煤炭破碎机械是用来将块度较大、硬度较大(f≤4.5)的煤块破碎到所需的块度，以此减少煤炭生产运输过程中因煤块过大造成的运输堵塞和损伤胶带等事故的发生。PCM 系列破碎机是煤矿综采工作面常用的煤炭破碎机械，且与SZZ系列转载机配套使用。该破碎机由于其优良的机械性能和对煤矿恶劣的地质条件具有较强的适应性得到了广泛的应用。

阳煤二矿自1997 年首次引进PCM 系列煤炭破碎机以来，现已推广使用到包括单一煤层在内的所有综采作业面。在长期的使用过程中，该破碎机不仅有效减少了接煤小井漏斗蓬口堵塞事故的发生，而且降低了人工破碎大块煤的劳动强度。据统计，使用该破碎机以后，全矿的接煤小井漏斗蓬口事故为7 次/a，比使用前的31 次/a 减少了342%;胶带平均使用寿命由0.92 年提高到1.17 年，使用效果十分明显。

1 问题的提出

尽管PCM 煤炭破碎机的使用效果明显，但也经常出现润滑注油系统供油不均匀的问题。该问题可直接导致传动装置缺油损坏，既增加了维修的难度和成本，又影响了生产的有序进行。

1.1 PCM 煤炭破碎机润滑注油系统工作原理

PCM 煤炭破碎机润滑注油系统采用的是集中式压力供油方式，即采用手动干油泵产生的压力，通过高压胶管将润滑脂注入运转部位，使其得到润滑的注供油方式。该破碎机共有4 个注油点，分别由4 根高压胶管联接。这4 根高压胶管对称分布在手动干油泵缸体的四周。该破碎机润滑注油系统见图1.

图1 润滑系统示意图

1.2 供油不均匀问题的成因

经在使用中观察与检测分析，供油不均匀问题的成因是:

1)受油高压胶管长度不同，长胶管造成较大的供油压力损失。

2)受油高压胶管管径小，为8 mm，形成的管径阻力较大。

该破碎机设计使用润滑剂为2 号锂基脂，是该破碎机负荷运转部位适宜的润滑材料。但其特性是黏度大、流动性差。因此，在集中式压力供油过程中，在小管径胶管与长度不同的胶管的共同作用下，经常出现一些部位油脂过量，而另一些部位却长期得不到润滑的油脂，存在分配不均匀的现象。

2 改进方案的设计

2.1 方案设计的基本原则

1)不改变原机注油的基本方式，即压力注油，以确保原机正常运行的可靠性。

2)注油装置的设计，要技术可靠、精度严密、结构简单、使用便捷、维修方便。

3)注油装置的设计，在确保满足供油部位润滑需求的同时，不得造成润滑脂的过量供给与浪费。

2.2 方案设计

针对压力供油不均匀的问题，依照方案设计的基本原则，设计出以下改进方案:

1)增设配油块装置。配油块装置设4 个出油孔，用高压胶管将出油孔分别与润滑点连接。配油块装置结构见图2.

图2 配油块装置示意图

手动干油泵的出油口封堵3 处，只用1 根胶管与配油块联接，注油时通过改变接口位置实现分别注油。

2)合理选择配油块安装位置。将其安装在离4个注油点都较近的一侧，以平衡各个注油点的注油距离，同时将油管由d8 mm 改为d10 mm，减小注油阻力。

3)手动干油泵出口空心接头改为直通接头，再加90°弯头，增大油泵外壳与油管接头之间的距离，防止挤断油管。

4)配油块进油口设计为快速直通接头，方便插接油管。

5)在配油块上部加装防护挡板，防止煤尘污染油嘴和大块煤矸砸伤部件。

6)在交接班后，注油工必须马上注油，避免轴承座在停车冷却过程中将异物吸入，注油时要保证润滑点有新鲜油脂溢出。

7)手动干油泵内应保持注满油脂。

在对该方案设计进行PCM 破碎机配油块安装、调试的实施过程中，为了防止可能出现的供油管路堵塞以及供油初期阶段的气阻造成的供油中断，确保该设计安全、可靠地运行，在配油块的4 根供油管的基座空间位置，设计安装了1 个供油测试口。当破碎机启动运行时，若有油脂从供油测试口溢出，表示配油块工作正常，破碎机可正常作业;若没有油脂从供油测试口溢出，表示供油管路堵塞或由于供油初期阶段的气阻造成了供油中断，此时应立即停止配油块与破碎机的运行操作。当然，后一种情况出现的可能性几乎为零。

3 改进前后的效果对比

依照方案设计，于2012 年5—6 月在阳煤二矿综采二队采煤作业面，进行了PCM 破碎机配油块的安装、调试与运行观测实验。并将运行观测实验结果与改进前的3、4 月份PCM 破碎机运行记录进行对比。可以看出，改进后的PCM 破碎无故障运行状况与改进前相比有了显著的提高。其改进前后的运行效果对比，见表1.

表1 效果对比表

由表1 可知，改进前因润滑系统造成的破碎机事故多，占破碎机事故的73.1%;改进后，由此造成的破碎机事故大幅下降，连续两个月未发生此类事故，经济效益明显。

4 结 语

改进后的PCM 煤炭破碎机，经过60 d 的使用后，未发生注油润滑问题，与改进前相比，具有明显的优点:连接方式简单可靠、操作方便、故障率低、维修量小、出油率高、连续供油量大。解决了因注油不到位造成破碎机事故多发的难题，但也存在注油环节增加，注油时间延长等问题，需要完善和改进破碎机的润滑方式，使破碎机的使用性得到进一步提高。

［1］ 王跃进.机械原理［M］.北京:北京大学出版社，2009:69－86.

［2］ 李庆余，孟广耀.机械制造装备设计［M］.第2 版.北京:机械工业出版社，2008:122－126.

［3］ 何玉杰.机械密封选用手册［M］.北京:机械工业出版社，2011:174－182.