水润滑轴承在煤矿井工输送设备上的应用与展望

贾永玲 刘金有

摘要：由于煤矿井工输送设备工作环境恶劣，其关键传动部件均采用稀油润滑，在正常工作过程中受冲击较大，极易发生密封失效导致润滑油泄漏，造成资源浪费的同时对煤矿井下环境产生污染，本文通过引用水润滑轴承的特性，避免设备因发生润滑油泄漏对环境产生污染。

关键词：输送设备；密封失效；环境污染；水润滑轴承

引言

润滑油的出现改善了设备的运转工况，为机械行业的长足发展起到真正的润滑剂作用。但是工业润滑油的处置和对环境的影响，却成为了人们对它又爱又恨的一面。据不完全统计，估计40%的润滑油都释放到生态环境中；最直接的处理方式为回收、燃烧或填埋，但是也有部分被直接排放到自然水体中，国家和企业每年花费数亿元来处理废水达到可接受的水平；尤其是在煤矿生产过程中，煤矿输送设备因使用润滑油泄漏造成的成本损失及环境污染越发严重，不但严重地污染了水资源，破坏了生态环境，而且还危及到人类的生存条件。因此，如果可以把水润滑技术引入煤矿输送设备上，将会极大的改善这一问题。

1 水润滑轴承技术特性

自英国水力学家雷诺（Reynolds）1886年提出流体动力润滑方程（雷诺方程），直到今天，人们才逐渐揭开了摩擦、磨损与润滑机理的面纱，逐渐形成了较为完善的润滑理论；随着近年水润滑轴承技术在各行业领域的广泛应用，彻底改变了人们对传统润滑机理的认知，水介质能够成为润滑介质的新宠主要得益于其无污染、成本低廉、使用安全等特点，也是目前最具有开发潜力的润滑介质；同时也能够简化润滑结构的设计。所以，如何用水介质彻底取代工业润滑油在机械运转维护中的地位，同时降低设备使用维护成本，减少环境污染。

水润滑轴承在传统概念里，润滑状态可分为流体动压润滑、流体静压润滑、弹性流体动压润滑、边界润滑和干摩擦这5种。由于水的黏度很低，仅为油的1/100 ～ 1/20，这就不难理解低黏度的润滑剂具有摩擦阻力小，摩擦因数低等优点，但是水膜的承载能力要比油膜低得多，很难形成流体动压润滑，当在启动和停机过程中运行速度有所变化时，往往会使轴承处于边界润滑和干摩擦状态。因此，用水介质作为新的润滑介质，不仅能够减少工业润滑油的生产制造，也可避免工业润滑油泄漏后对环境造成的污染。

2 常用水润滑轴承材料及其特性

3 水润滑轴承在煤矿输送设备上的应用

目前煤矿输送设备轴承润滑形式主要为脂润滑与稀油润滑两种，且刮板输送机、刮板转载机多采用稀油润滑，由于输送物料为一个多冲击工况，易造成设备密封失效、润滑油泄漏等现象，设备工作过程中需不停加注润滑油来保证设备持续运转，这样不但造成了润滑油的浪费，增加了设备维护保养的成本及难度，同时润滑油泄漏到周围环境，对水质等生态环境造成了极大的污染。

随着井工设备综合技术的创新发展，纯水液压支架的技术革新，解决了因使用乳化液而对环境产生的污染，纯水技术在井工综采设备上的实际应用，表明了我们对于水介质的利用进入到了一个崭新的高度；过去我们已经在船舶、水轮机等大型复杂工况上取得了水润滑轴承技术的成功，证明了井工综采设备具备水润滑技术的适用性，尤其是石墨材料的水润滑轴承在煤矿综采中具有很好的应用前景，能够满足井工开采高温、腐蚀、冲击等工况特性。

4 结束语

虽然水润滑轴承已经经过了多年的发展及应用，但是水介质在煤矿井工综采设备上的应用尚属首次，但是，使用水介质替代稀油润滑在井工输送设备上仍是空白，找到适宜煤矿井工输送设备水润滑轴承的摩擦副材料是此项技术能否成功应用的关键。

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作者简介：

贾永玲（1990.11.04），女，汉族，宁夏银川人，现工作于宁夏天地奔牛实业集团有限公司。