煤矿综采设备固体润滑新技术研究与应用

王达三

（阳泉煤业（集团）有限责任公司，山西阳泉 045000）

0 前言

目前，国内外煤矿综采设备普遍存在的现象是：生产过程中，工作环境粉尘大、有酸碱侵蚀、工作载荷大，冲击力强、持续运转时间大、机械构造复杂、日常的有效维护和高效可靠的润滑很难完全实现等具体问题制约，直接导致先进的机械未能实现最初设计构想和设计工作能力就遭遇频繁停机检修，究其原因是传统的润滑材料和工艺是一种不完全润滑材料和不完全润滑方式。目前，国内复合固体润滑工程学研究还处于起步阶段，以该新型学科发展而来的复合固体润滑工程技术的所有数据均已得到实践证实。其延长煤矿综采成套机械摩擦件寿命三倍以上，机械部件磨损量也大为减少，该技术属于润滑领域的前沿研究。因此对煤矿综采设备固体润滑技术的研究具有积极意义。

1 固体润滑技术工艺原理

固体润滑是将固体物质涂或镀于摩擦界面，以降低摩擦，减少磨损的措施[1]。利用固体润滑剂进行润滑的方法称为固体润滑。利用固体润滑剂对摩擦界面进行润滑的技术统称为固体润滑技术[2]。固体润滑的主要目的是用镀、涂等方法将固体润滑剂粘着在摩擦表面上形成固体润滑膜，摩擦时在对偶材料表面形成转移膜，使摩擦发生在润滑剂内部，从而减少摩擦，降低磨损。润滑膜一方面可以防止对偶材料表面直接接触，另一方面可以减小接触薄层的剪切强度，从而显著减小摩擦系数。

煤矿综采设备在井下工作面工作时，把复合固体润滑剂置于摩擦部位，当摩擦部位出现摩擦瞬间形成复合固体润滑膜，该润滑膜以多层复合物质形态长期留存在摩擦副表面。设备在工作中摩擦面连续受到的剪切力和压紧力不易损坏复合固体润滑膜，使得摩擦副无法直接接触，从而有效降低磨损、节约成本、提高设备运转率，实现高效生产。

2 固体润滑的应用特点

阳煤一矿目前的综采设备中，普遍采用的是传统的干油、稀油润滑金属机械传动件。解决组件中润滑油外泄、保证润滑有效和解决备件故障的办法只有不断地更换新的密封材料、加入新润滑油和较频繁的更换配件。而这种办法不能长效保证设备的运行和节约资源的要求。井下机械设备润滑油无孔不入，也正好由这一点导致了刮板机链轮轴组、滚筒托轮和辊圈、减速器、大型轴承箱、皮带运输机轴承、皮带托轮轴承等的润滑泄漏或迅速失效。为了有效解决这些实际生产中遇到的问题，引进了固体润滑技术，研究设计了以下几项针对磨损关键部位减少摩擦的解决方案。

（1）针对井下支护系统，研究设计超强耐腐蚀、耐磨损液压立柱，利用先进的激光制造技术，把带有自润滑性的合金粉末熔覆于油缸表面，使其寿命是传统油缸的两倍以上[3-4]。

（2）针对刮板输送机，在溜槽表面设计了合金化自润滑耐磨条，增强了溜槽耐磨损的能力，使其寿命得以延长。

（3）针对刮板输送机链轮轴组，应用复合固体润滑潜伏式润滑技术，配合链轮轴组专用复合固体润滑剂，使该型链轮轴组过煤量是传统链轮轴组的两倍以上。

（4）针对减速机的漏油现象，研究设计了防尘、止漏和自密封的新型复合固体润滑剂、润滑伴侣，一次加入，长期有效。

（5）针对采煤机，研究设计了复合固体润滑截齿组件，该截齿组件应用潜伏式润滑技术，在装机前，分别在截齿把，齿靴上涂抹专用的复合固体润滑剂，其寿命是传统截齿的两倍以上。

3 应用效果

使用新型固体润滑技术之后，摩擦副表面会形成牢固的固体润滑膜，刮板机链轮轴组、减速器渗漏将会为零，主轴寿命延长至18个月以上。润滑剂使用量只是原来的1/10，摩擦副的磨损量只是原来的1/6。减速器齿轮在使用传统润滑剂时，快速轴端渗漏严重、震动强烈、温度偏高，应用新型固体润滑技术后，渗漏将会得到彻底治理，震动明显降低，运行温度也会大大降低，一次加入，终身受用，设备维护成本大大降低，为企业带来可观的经济效益。

4 结论

以固体润滑工程学研究为理论基础，针对煤矿综采设备各摩擦部件，应用新型固体润滑技术，在保证正常润滑的同时，起到防渗漏等作用，保证矿井安全生产；可以延长机械摩擦件寿命三倍以上、节约相关资源70%、减少相关污染和排放70%、企业机械设备维护成本降低10%，并可创建设备管理新制度、制定和推广机械养护新标准，达到降本增效的经营目标，使企业更具竞争力。

［1］石淼森.固体润滑技术［M］.北京：中国石化出版社，1998.

［2］张天胜.固体润滑剂的作用机理和应用［J］.知识经济，2009（5）：135.

［3］严晓华，陈国需.固体润滑技术的研究现状及展望［J］.能源研究与信息，2005，21（2）：69-73.

［4］易小勇.复合固体润滑膜的试验研究［D］.镇江：江苏大学，2010.

［5］孙荣禄，孙树文，郭立新，等.固体润滑技术在空间机械中的应用［J］.宇航材料工艺，1999（01）：17-22.