闫宁　周海峰

（三一重型装备有限公司，沈阳　110027）

　　【摘　要】目前国内采煤机电机输出端高速轴一般采用骨架油封与轴套的接触式密封，但在特殊的工况下，轴套常常使用不久就被损坏失效，其主要失效形式为表面的磨损。在设备的日常的维护检修过程中，如未及时发现轴套失效而产生了漏油现象，泄漏的油液就容易流入电机，致使电机损坏，这种情况发生过并造成了较大损失。基于上述问题，通过对故障的分析，我公司引用激光熔覆技术，对采煤机电机高速轴处轴套表面涂覆一层合金耐磨层，并在试验装备上与之前所使用的轴套进行了对比试验，并在试验后通过矿方客户使用耐磨套的情况，总结出激光熔覆技术在采煤机高速轴上取得了很好的使用效果。

　　【关键词】激光熔覆；采煤机；高速轴
　　1、激光熔覆技术在我公司使用背景
　　2012年我公司MG300/710-WD型采煤机在鄂尔多斯忽沙图矿使用不久，采煤机高速轴轴套摩损严重不能正常使用（如图1），后经验证硬度及耐磨性普遍达不到使用要求。
　　激光表面熔敷技术是在激光束作用下将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并熔化，光束移开后自激冷却形成稀释率极低，与基体材料呈冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等的一种表面强化方法。
　　为了解决采煤机高速轴套因摩擦变形产生的漏油现象，考虑验证并使用激光熔覆这种新技术在采煤机高速轴上。
　　2、轴套失效故障分析及厂内试验验证
　　2.1采煤机高速轴套失效原因分析
　　图1为国内采煤机电机输出轴较为典型密封形式，结构中通过采煤机电机出轴带动传动轮进行高度旋转，由于传动轮靠电机端与骨架油封为高速旋转接触，易与骨架油封处发生摩擦损坏，所以在此处安装轴套以减少更换成本。
　　由于腔内工作温度高、电机出轴带动齿轮旋转速度快，所以当工作时轴套一直处于高速摩擦状态，也就造成了接触面易发生磨损变形。对轴套的表面要求镀铬抛光，硬度要求达到≥900HV，表面光洁度Ra=0.4，如图2所示：

　　由此分析，采煤机一轴油封漏油故障主要原因为油封唇口接触的耐磨轴套镀铬的表面性能不够；旋转过程中，耐磨轴套被油封划出沟槽（如图1），造成摇臂一轴电机处漏油。
　　2.2厂内试验验证
　　为了更好的对比出激光熔覆轴套与镀硬铬套的使用性能，可制作如图4所示装置对两种轴套进行耐磨性能比较。电动机带动传动轴进行指定速度的旋转，传动轴两端分别装有采用激光熔覆的耐磨套Ⅰ与镀硬铬的耐磨套Ⅱ，通过进油口注入润滑油来使轴套处于接近与工作时的润滑环境。

　　两种耐磨套耐磨对比试验模拟实际工况运行15天，共75小时。图5、图6分别为试验前后两种轴套表面对比。

　　由结果可知耐磨套Ⅰ（激光熔覆工艺）表面完好无损，老工艺耐磨套Ⅱ（抛光镀铬工艺）有划痕。
　　3、激光熔覆轴套在实际工作的使用
　　经过厂内的初步验证，我公司MG300/710-WD采煤机耐磨套（激光熔覆）于2012年6月17日发到鄂尔多斯忽沙图矿替换原工艺套进行使用，运转125天，仍在继续使用，未发生漏油现象。
　　综上所述，根据厂内验证及实际使用结果，我们使用激光熔覆耐磨套性能优于以往使用的镀硬铬耐磨套。
　　4、结束语
　　20世纪70年代至今，随着激光熔覆技术理论研究不断的深入与发展，相关设备也不断开发研制，该技术已成为材料表面改性的一种重要方法，它具有冷却速度快，涂层稀释率低，与基体结合牢固，不易发生形变等优秀的表面性能。
　　激光熔覆技术在采煤机高速轴密封处的使用，降低了漏油故障率，保证设备生产的可靠性，从而避免了频繁更换耐磨套，降低了成本。

来源：《科技与企业》2013年第9期