采煤机摇臂中心水路改进设计

秦 超 孙维耕 刘艳茹

（西安煤矿机械有限公司，陕西 西安710201）

井下工作面内喷雾的水通过进水座、中心水管、从管座中流向滚筒内部，从喷嘴处喷出，形成内喷雾，主要是起到降尘的作用。中心水管一端与进水座连接，穿过行星头部位润滑油腔，另一端与管座连接。摇臂中心水管与管座之间采用焊接方式密封，焊接过程中出现的误差导致中心水管无法满足同轴度要求，导致密封不牢固，中心水管漏水，引起润滑油乳化，齿轮温度温升较快，齿轮损坏较快，传动系统抱死，采煤机不能正常工作，影响煤矿效益。

1 采煤机摇臂中心水路工作原理及隐患

1.1 采煤机摇臂中心水路功能简述

采煤机摇臂在割煤过程中产生较大的粉尘，工作面视野受限，工人呼吸困难。因此在采煤机摇臂行星头部位设计中心水路，煤矿工作面水通过软管进入到中心水路中进水座，通过中心水管、管座进入到滚筒水道内，通过滚筒叶片间的喷嘴喷出水雾来降低工作过程中形成的粉尘。

1.2 采煤机摇臂中心水路结构及工作原理

如图1 所示，采煤机摇臂中心水路结构,序号1 进水座在中心齿轮组中安装固定；序号2 中心水管一边与进水座进行连接，中间安装有油封和水封，将中心齿轮组中的油腔和中心水管中的水腔进行隔离；序号3 管座，内部通过焊接与中心水管进行固定，外面通过O 型密封圈与压盖连接；序号4 压盖安装在行星头方法兰上面。

图1 中心水路

在采煤机正常工作时候，内喷雾水通过序号1 进水座，然后进入到序号2 中心水管，内喷雾水通过中心水管的时候还可以带走行星头油腔内的温度，然后通过序号3 管座、序号4 压盖进入到滚筒内水道，通过喷嘴喷出，形成水雾进行降尘。

1.3 采煤机中心水路出现的问题

此方案在采煤机上使用并发现问题，煤矿井下条件复杂，采煤机在采煤过程中，出现幅度较大或频率较大的振动，在工作的过程中出现了管座与中心水管焊接处漏水造成行星头部位油乳化的现象。

（1）中心水管直线度不够，旋转过程受力不均匀。中心水管在处理过程中外表面加工过程中有受热，加工完放置过程中，中心水管会有轻微的变形，因此造成中心水管直线度较差，在采煤机工作过程中，中心水管偏载，造成中心水管和管座开焊的一个重要原因。

（2）中心水管和管座焊接过程中不能保证较高的垂直度，管座与压盖、压盖和方法兰配合紧凑，因此采煤机摇臂在工作的过程中也会造成中心水管的偏载，造成管座和中心水管的脱焊，造成润滑油乳化，传动机构温度急剧上升，造成齿轮损坏，降低采煤机使用率，降低煤矿效益。

2 改进型中心水管的特点

2.1 技术方案

总结原结构的优缺点，在原来基础上进行了改进：

（1）将原结构进行加工后再进行一次矫直，两边矫直工艺可以保证较长中心水管的直线度。

（2）改进结构将摇臂中心水管直接插入管座中，用4 个O形圈密封，并用一根长销固定管座与中心水管，长销两端用螺钉紧固，O 形圈不仅解决了中心水路的密封问题，同时还消除了因焊接误差引起的同轴度无法满足的问题。

图2 中心水路改造图

改进后的中心水路，避免了因为脱焊造成的润滑油乳化，引起行星头温度过高造成传动系统损坏。同时也避免了因为同轴度不够，摇臂工作过程中造成焊缝掉渣，造成传动系统齿轮损坏。新结构改后，中心水管如果出现偏载的情况，O 型密封圈也能够出现伸缩来弥补结构不足。改进中心水路的摇臂使用更加稳定，维护也更加简单。

2.2 使用效果

采煤机摇臂中心水路管座和中心水管连接结构改进设计完成，新方案在采煤机上面已经使用，使用效果非常明显，没有出现行星头润滑油乳化现象，采煤机摇臂可靠性和稳定性都有明显提高。目前，中心水路改进的摇臂在我公司多个采煤机上使用，效果良好，维修简单，减少检修时间，增加采煤机的使用效率，为煤矿增加效益。

3 结论

通过对采煤机摇臂中心水路改进设计，有效避免了管座与中心水管焊接处掉渣漏水情况；新结构拆卸简单，解决了更换中心水管的难题，提高了采煤机使用可靠性，增加出煤率，为煤矿创造了价值，增加了效益。