机械工程 92 2021 年 7 月 提高大功率采煤机摇臂行星机构可靠性的探析 王保明 太重煤机有限公司，山西 太原 030032 摘要：本文研究对象为采煤机摇臂行星机构，文章采用理论实验阐述分析方法针对采煤机摇臂行星机构可靠性进行研究，主要研究浮动油封以及圆锥滚子轴承对整体装置可靠性的影响，并同时提出了采煤机摇臂行星机构可靠性的主要措施。 关键词：采煤机；摇臂；行星机构；可靠性 中图分类号：TD421.6 文献标识码：A 引言 煤炭资源是当前社会发展中应用的重要资源，对于工业生产以及居民正常生活都有非常重要的影响。而在现代工业社会煤炭资源需求量加大背景下，提...
机械工程 92 2021 年 7 月 提高大功率采煤机摇臂行星机构可靠性的探析 王保明 太重煤机有限公司，山西 太原 030032 摘要：本文研究对象为采煤机摇臂行星机构，文章采用理论实验阐述分析方法针对采煤机摇臂行星机构可靠性进行研究，主要研究浮动油封以及圆锥滚子轴承对整体装置可靠性的影响，并同时提出了采煤机摇臂行星机构可靠性的主要措施。 关键词：采煤机；摇臂；行星机构；可靠性 中图分类号：TD421.6 文献标识码：A 引言 煤炭资源是当前社会发展中应用的重要资源，对于工业生产以及居民正常生活都有非常重要的影响。而在现代工业社会煤炭资源需求量加大背景下，提高采煤效率是煤炭开采企业的主要研究课题。在煤炭开采过程中采煤机装置应用，对于煤炭开采效率有重要的影响，实际的煤炭开采过程中，其行星机构可靠性是影响采煤机效率的主要因素。所以，当前采煤机采煤效率提高研究过程中，应该针对其摇臂行星机构可靠性进行探究。 1 大功率采煤机摇臂行星机构的分析 采煤机摇臂结构是采煤机采煤运作过程中的重要机构，对于采煤机的工作运行有效率有重要的影响，其主要是完成采煤机破煤、落煤等相关工作。而行星机构则是负责采煤机摇臂结构工作速度管控的重要装置，实际的装置应用过程中，通过行星机构通过滚筒连接套以及轴承等装置完成摇臂的工作减速，确保采煤机摇臂正常运作，最大限度上提升采煤机的工作运行效果。 采煤机摇臂行星机构是非常复杂的机构内容，其工作运转中主要包括滚筒连接套、浮动油封、轴承压盖、双列锥滚子轴承、轴承座、行星架、圆柱轴承等结构，在其运行的过程中， 各组织构建相互结合，完成整体的机构运转，确保机构处理更加有效，最大限度上提升机构运转效果。完成对行星机构的控制。在实际的装置运行过程中，其稳定性直接关系到大功率采煤机工作效果。但是，其在具体的运行中也会发生一定的工作故障问题，导致实际的工作运行效果下降。如，在实际的工作过程中，浮动油封经常出现漏油问题，严重影响到系统的工作运行状态，造成其工作不稳定性因素。另外，根据对大功率采煤机摇臂行星机构分析研究发现，圆锥滚子轴承的工作运行性能，对于大功率采煤机的整体工作运转影响也比较大，所以在实际的工作运行过程中，应该注重对相关工艺技术进行处理。 2 大功率采煤机摇臂行星机构的稳定性影响分析 文章主要针对大功率采煤机摇臂行星机构的双列圆锥滚子轴承运转可靠性分析以及浮动油封可靠性能分析，通过具体的分析确保行星机构可靠性研究，完成优化措施分析，确保行星机构研究更加有效，提升主体工作效果。 2.1 针对双列圆锥滚子轴承可靠性分析 双列圆锥滚子轴承是大功率采煤机摇臂行星机构的重要组成部分，对于摇臂运行控制有重要的作用。在本次分析过程中，选择 XX 公司大功率采煤机摇臂行星机构进行分析研究，在实际的分析过程中，选择应用 MESYS 软件进行轴承分析，其能够利用 ISO/TS 16281 系统进行轴承分析计算，完成各项轴承性能分析，确保轴承分析应用更加有效。利用ISO/TS 16281 系统对其使用寿命进行分析，分析中发现影响双列圆锥滚子轴承寿命以及承载能力的主要因素是轴向游隙，如初始计算轴向游隙、内外圈径配合等因素都是影响游隙的主要因素。 （1）初始轴向游隙设计。在双列圆锥滚子轴承使用过程中，要针对其游隙进行初始设计，确保游隙设计应用更加有效。其游隙设计过程中要按照a=rcot =1.5r/e 的相关公式进行计算。其中r 代表径向游隙、 代表双列圆锥滚子轴承接触角、e 双列圆锥子滚子轴承计算系数。在实际的计算过程中，需要对各就散参数进行合理的推动和应用，才能够最大限度上提升游隙设计效果。而如果实际的设计过程中，出现计算失误，将会导致游隙变大，而游隙变大就会导致轴承运转过程中，其主体结构变形量增大，也会造成双列圆锥滚子轴承寿命缩短的问题出现。 （2）轴承内外圈径向配合也会在一定程度上影响到轴向游隙可靠性。如，在实际轴承设计过程中，其滚筒连接套材料相对比较软，将会影响到轴承缝隙问题，另外实际的轴承运作用，容易受到温度影响而出现碰撞现象，从而使内外圈径向配合降低，影响到实际的双列圆锥滚子轴承可靠新运作。 2.2 针对浮动油封工作可靠性分析 大功率采煤机摇臂行星机构工作运行过程中，其浮动油封工作也是非常重要的工作组件，一定程度上关系到摇臂的工作运行效果。并且在实际的摇臂工作可靠性研究过程中，对浮动油封工作进行实际的研究非常关键，对于其工作运行状态也有一定的影响。所以，在实际的浮动油封工作过程中，其主要包括以下几点问题，影响到油封工作可靠性。 （1）在大功率采煤机摇臂行星机构工作运行过程中，发现其油封装置在进行实际的安装过程中存在一定的困难，如在采煤机工作过程中，其采集机工作环境亮度不足，难以对采煤机实施精密的安全，影响到采煤机油封装置的安装效果，同时也造成了大功率采煤机摇臂行星机构工作效率下降问题。 （2）大功率采煤机摇臂行星机构工作运行过程中，油封的密闭性要受到工作状态的影响。如，在采煤机工作过程中，其摇臂组织经常工作运行会对浮动油封装置产生一定的振动影响，振动就会导致浮动油封装置出现密闭性问题，影响到密闭性控制效果，很有可能会造成油封漏油等问题发生，最终影响到大功率采煤机摇臂的工作效率。造成其工作可靠性下降的问题[1] 。 3 大功率采煤机摇臂行星机构可靠性改进措施 大功率采煤机摇臂行星机构可靠性改进对于摇臂机构的工作运行状态有重要的作用，所以在实际的系统优化过程中，针对上述可靠性问题的主要影响因素，设计改进措施，针对性解决相关问题。问题解决过程中，主要针对双列圆锥滚子轴承游隙问题以及浮动油封安装工艺问题进行解决，确保其工作运行状态合理，以下是相关建议分析： （1）大功率采煤机摇臂行星机构游隙改进 ①在大功率采煤机摇臂行星机构游隙改进过程中，可以从初始游隙设计入手，在其参数设计过程中，根据相关公式，并利用 MESYS 软件进行参数设计，确保参数设计更加有效[2] 。 ②改进过程中需要对轴承内外圈径进行改进配合，确保改进合理实施。具体的改进过程中，可以改进其滚动以及连接套管的材质，提升材质硬度可以提升配合精度。 ③改进轴承座尺寸，增大轴承外圈接触面积，可以提升其工作稳定性。 （2）大功率采煤机摇臂行星机构油封改进 针对大功率采煤机摇臂行星机构油封进行合理的改进，在实际的改进过程中，采用分体式浮动油封形式，减少传统工艺中滚筒连接套、压盖等装置造成的油封密封磨损影响。同时，可以对油封的沟槽间隙进行增大，精度检测油封沟槽，提升油封装置工作稳定性[3] 。 （下转第 94 页）