翟雨生，贠瑞光，刘峰

（天地科技股份有限公司上海分公司，上海　200030）

　　摘　要：对浮动油封频繁漏油及损坏的原因进行了分析，并通过对返厂大修摇臂的拆解及测量对其进行了验证。结果表明：行星减速器中双列圆锥滚子轴承磨损严重，内部游隙严重超差是造成浮动油封频繁漏油及损坏的主要原因。

　　关键词：采煤机；浮动油封；漏油；双列圆锥滚子轴承；磨损

　　0　前言

　　某矿在采煤机使用过程中出现左摇臂浮动油封漏油现象，井下拆解发现浮动油封已损坏，更换新浮动油封继续生产，但时间不长此处又出现漏油现象，浮动油封很快再次损坏。由于浮动油封的频繁损坏，大大增加了矿方检修的时间，严重影响了矿方的生产，因此亟待找出摇臂浮动油封频繁损坏的真正原因。

　　1　浮动油封介绍

　　浮动油封是利用橡胶圈的变形弹力所产生的轴向力，使2个浮动金属环经过研磨的端面相互紧贴而又相对滑动的机械密封组件。

　　浮动油封主要有2种形式：DO型和DF型，本采煤机采用的是DO型浮动油封。DO型浮动油封是由2个浮封环和2个O形圈组成的端面机械密封装置。浮封环由耐磨金属材料制成。浮封环成对使用起密封作用，一个随转动件转动，另一个静止，2个浮封环相互紧贴的端面称为密封面，也称为亮带。O形圈装在浮封环外锥面和浮封座锥面内腔之间，依靠其压缩变形使浮封环密封端面保持一定的轴向压紧力。浮封环和O形圈分别安装在两件浮动油封座的锥面内腔内。

　　2　原因分析

　　采煤机摇臂浮动油封的安装结构如图1所示。浮动油封的一个浮封环和O形圈安装在滚筒联接套内随滚筒转动，另一组安装在端盖上相对静止。安装时，依靠把合在行星架上的把合螺栓拧紧所产生的轴向力，使O形圈压缩并对浮封环产生压紧力，从而让2个浮封环端面相互贴合在一起，起到密封的作用。另外，为了保证浮动油封的使用效果，必须控制轴向压紧力以保证O形圈在合适的弹性变形内，这个可通过控制安装后的间隙A值来保证。

　　采煤机出厂时的浮动油封正是严格按照上述要求安装的，因此在使用初期，浮动油封依靠其本身O形圈的弹性，能自动补偿端面的磨损，并没有在短时间内出现漏油并损坏。在浮动油封初次损坏后，后续再行更换的浮动油封使用寿命均大大缩短，很快漏油并损坏。通过向检修人员了解相关情况后，排除了浮动油封本身质量问题和安装不当的因素。可见，浮动油封频繁损坏应是在采煤机工作过程中，滚筒联接套轴向出现较大窜动，使其频繁受到不正常挤压所致。从图1浮动油封的安装结构来看，其轴向是由双列圆锥滚子轴承来定位的。在把合螺栓未松动的情况下，若产生较大的轴向窜动，只能是双列圆锥滚子轴承内部游隙过大导致，而双列圆锥滚子轴承内部游隙过大肯定是其在使用过程中严重磨损所致。

　　导致新更换的浮动油封频繁漏油及损坏的原因为：采煤机在使用一段时间后，双列圆锥滚子轴承磨损严重，内部游隙严重超差，导致轴向窜动量过大。在这种情况下，采煤机在正常割煤时，在装煤反作用力下，滚筒联接套向煤壁侧窜出，浮动油封则会出现“张口”现象，从而无法保证2个浮封环密封端面保持一定的轴向压紧力，开始漏油；而在斜截进刀过程中，由于滚筒受力不均匀加之轴承内部游隙过大，即导致行星头出现“摆头”现象，浮动油封频繁受到不正常挤压，很快断裂损坏。

　　3　测量验证

　　为了进一步验证分析的正确性，对返厂大修的此摇臂进行了拆解及相关数据的测量。

　　首先拆下把合螺栓，然后将滚筒联接套拆下，此时发现浮动油封的O形圈已挤碎，端盖外侧的端面周边存在明显的磨损。这可以说明行星头确实存在“摆头”现象。

　　测量双列圆锥滚子轴承轴向间隙的方法：将摇臂放平，行星头朝上，在图2和图3两种状态下，分别测量端盖迷宫密封槽底部与行星架顶部端面的尺寸。通过此两组尺寸与其理论尺寸比较即可估算出此双列圆锥滚子轴承磨损后的实际轴向游隙。

图2 状态1

图3 状态2

　　2种状态下分别选择了5个点进行测量，具体测量的数据及理论尺寸如表1所示。

表1 测量数据表

　　从表1中的数据可以看出，在图2状态下，测量值比理论值小了3.5mm（127-123.5=3.5），在图3状态下，测量值比理论值大了3.54mm（130.54-127=3.54）。可见，此摇臂的双列圆锥滚子轴承单边轴向游隙已达到±3.5mm左右，磨损相当严重，内部游隙已严重超差。由此验证了所述双列圆锥滚子轴承严重磨损是导致浮动油封频繁漏油及损坏的主因。

　　4　结语

　　本文对采煤机摇臂浮动油封频繁漏油及损坏的原因进行了分析，得出行星减速器中双列圆锥滚子轴承磨损严重，内部游隙严重超差是其主要原因，并通过对返厂大修摇臂的拆解及测量对其进行了验证。鉴于浮动油封在采煤机中的重要性，因此，在使用过程中必须密切关注双列圆锥滚子轴承的磨损情况，做到及时更换，并选用高质量的、耐磨性及抗冲击性能好的优质轴承，并严格控制其内部初始游隙。

　　参考文献：

　　[1]宋相坤，贠瑞光.采煤机用浮动油封装配间隙研究[J].矿山机械，2012（9）：30-32.

　　[2]李刚，潘成杰.浮动油封在煤矿设备上的应用研究[J].煤矿机械，2010，31（12）：185-186.

　　[3]国家安全生产监督管理总局.采煤机械用DO型浮动油封[M].北京：煤炭工业出版社，2011.

来源：《煤矿机械》2014年08月