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摘要：久益连续采煤机行走减速器的浮动油封漏油严重影响着连续采煤机的正常工作。通过对浮动油封漏油原因分析，提出了注意事项和改进措施，经实践证明取得了很好效果。
关键词：浮动密封；漏油；连续采煤机；行走减速器
连续采煤机是用于房柱式采煤法的采煤机，也可用于巷道掘进。它具有截割、装载、转载、调动行走和喷雾除尘等多种功能，配备梭车、皮带输送机和锚杆支护，可在房柱式采煤法中实现综合机械化采煤。各类型连续采煤机的主体结构基本相同，该机适用于1.4-3.6m的中厚煤层，在结构上大量地使用模块式部件，利于维修。行走减速器中间部位左右各安装一套浮动密封，两端里外侧各安装两套浮动密封。行走减速器大修后需要测试，按标准要求打压测试1小时，不出现漏油现象，但实际测试过程中因装配问题经常会出现漏油现象，井下更换较为困难，给维修造成很大的影响。
一、连续采煤机行走减速器的结构
久益连续采煤机行走驱动部由直流电机、减速器、链轮、履带、主机架、履带涨紧装置等组成。左右两侧履带驱动装置及履带结构完全相同，而且互相对称，每侧履带由1台26KW直流电机经减速器后直接驱动。连采机的左右履带为两个独立的部件，所以它们的减速器也是独立的传动部件，每侧的减速器由圆锥-圆柱齿轮减速器和行星减速器两部分组成，均为对称布置，因而左右减速器不能互相通用，但行星减速器则完全一样。
行星减速器的传动为五级传动，第一级为直齿轮，第二级为直齿圆锥齿轮，第三级、第四级为直齿轮，第五级为行星轮，在第四和第五级之间加装一级惰轮。行星轮传动装置如图所示，VI轴行星传动中心轮轴，该轴一端有两盘双列球面滚子轴承，另一端安装中心轮。当中心轮顺时针方向旋转时，与其啮合的4个行星轮饶自身轴逆时针方向旋转。由于内齿圈以力矩臂固定在行走机架上不能转动，所以与其啮合的4个行星轮在自转的同时又在内齿圈里按顺时针方向与中心轮同向旋转，即公转。4个行星轮安装在行星架的4个圆孔中，行星架固定在八齿履带链轮上，链轮与履带啮合，从而完成采煤机的行走动作。在链轮与内齿圈接口处装有浮动式密封，防止粉尘和水侵入。链轮两端各以1盘双列球面滚子轴承支撑在减速箱体轮毂上。
二、浮动密封的结构
浮动密封属于动密封中机械密封的一种，在多煤粉、泥沙、水气等恶劣的工作环境下具有超强的密封性能，是一种紧凑型的机械密封，主要用于低速重载场合。它具在耐磨、端面磨损后能自动补偿、工作可靠、结构简单等优点，在煤矿机械中得到广泛应用。如推土机行走机构、刮板输送机机头（尾）链轮组件、掘进机装载机构及悬臂段、采煤机摇臂、梭车轮毂、连续采煤机和连续采煤机行走减速器等。
浮动油封一般是由一对浮动密封环（以下简称“浮封环”）、两个橡胶圈、两个浮封座等共六部分组成的密封系统（如图1），共五处密封要求。浮封环是一个轴向呈马鞍形，由铁合金材料制成的浮动式的端面密封环。橡胶圈是一轴向截面为圆形而截面直径较粗的橡胶环。浮动座是含有一个内锥面、起到托住橡胶圈与浮动环并使两者在空间保持一定位置的座腔。
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图1 安装后的浮动密封结构示意图
浮封环需成对使用，一个随旋转件旋转（动环），另一个相对静止（定环），在动环与浮封座之间以及在定环与浮封座之间的锥面处，各装入一个具有圆形断面的橡胶圈，在装配预紧力作用下橡胶圈在浮封座形成的密封腔内受轴向压缩产生变形。
浮封环的密封接触表面宽度为 0.2～0.3 mm，内部的锥形间隙有利于润滑油进入密封面。润滑油通过毛细作用、旋转时的离心作用以及密封腔内温升后内压增大的作用进入密封间隙，形成一层很薄的油膜，从而实现密封、润滑及冷却，同时还可避免两浮封环接触端面过度磨损发热所引起的橡胶圈老化变形、失去弹性。当浮封环亮带磨损时，橡胶圈的弹性还可起到一定的自动补偿作用。
三、浮动油封漏油原因分析及改进策略
1.油封安装偏斜，浮动油封座磨损造成漏油
油封安装时要求唇口与轴颈部位全面贴合，油封安装偏斜会造成油封体唇口与轴颈或连接杆不垂直，在加强骨架的牵引下，唇口由圆形变为椭圆形，唇口接触面不对称造成偏磨油封唇口，间隙增大造成油封漏油。
对于安装偏斜，浮动油封座磨损，可以采用专用工具安装浮动密封。使用密封厂家自制的专用安装工具可以使力量直接作用于橡胶圈上，而安装工具实际上并不与密封面接触，这不但可以防止橡胶圈扭曲，而且避免了对密封面可能造成的损伤。橡胶圈在装入密封沟槽后必须呈圆形，不能有任何扭曲、突出或起伏不平。
2.设计缺陷
连续采煤机行走减速器安装在设备最下方，空间较小，人员安装更换减速器和密封时很难将密封对正，经常在组装两侧密封压盖时将密封压坏。同时密封端面间隙调整困难，同时安装后密封端面受力也不均匀，减速器需在运转测试时自动调整使密封整体均匀受力，经常在组装两侧密封压盖时将密封压坏，这也是导致减速器组装后漏油主要原因之一。
3.浮动环及橡胶圈材质的影响
密封力的增大会使润滑液油膜遭到损坏，导致温度升高，密封内腔的高压和工作时的冲击会导致动静环形变甚至开裂引起密封失效。因此，浮动密封环的材料大都采用高硬度材料制成，如硬质合金、陶瓷等，但为了使性能更好对材料的韧性同样有一定的要求。橡胶圈通过被压缩弹性变形来达到密封效果，弹性变形力随着压缩量的增大而增大，摩擦副间的压力过大会影响润滑油膜厚度，使其变小，这样就使密封面因缺少油液，润滑不足，摩擦力变大，温升过高导致摩擦副烧结导致报废。另外橡胶圈弹性变形过大进而会加快塑性变形，引起橡胶材料加快老化。所以，密封圈的材质、弹性的均匀性、耐热性、耐油性和耐老化性对密封有着至关重要的影响，现在一般采用的材料有丁晴橡胶、氢化丁晴橡胶、硅橡胶、氟橡胶等。
4.腔体压力过大
浮动密封腔体内部与外部的压力差要保持平衡，压力差必须要小于或等于0.3MP。连续采煤机行走减速器内部有齿轮油道和液压油道，如果操作人员加油时误将带压力的液压油管接到齿轮油接口，会导致大的压力油将浮动密封橡胶圈挤出密封座腔体，最终导致密封处大量漏油。因此，组装调试连续采煤机或井下人员首次安装连续采煤机时一定要严格检查齿轮油管和液压油管的正确安装位置。
四、结论
通过以上分析，连续采煤机行走减速器在维修安装浮动密封时一定按照密封安装手册的安装步骤进行，安装时尽量使用专用工具，严格重复使用运转过的浮动密封。矿井操作人员首次安装连续采煤机时要严格按操作说明书的组装工艺进行组装，防止安装错误，减速器漏油。同时，对减速器的固定方式整体进行改进，模块化设计，在使用过程中减速器出现漏油现象时可整体取出，更换完好后再组装进去，这可大大缩短组装时间，降低操作人员劳动力。
参考文献：
[1]《德国格茨浮动密封手册》
[2]王兴军，李建，邢承贤.1860采煤机摇臂浮动油封漏油分析与处理 [J]，建筑工程技术与设计，2015