复合固体润滑剂在皮带机节能治污中的研究

崔世春，原 野，张 军，刘 宏，马叶红

（1.陕西煤业化工集团韩城矿业有限公司，陕西渭南 715400；2.西安奥奈特固体润滑工程学研究有限公司，陕西西安 710061）

1 总论

煤矿生产与环境矛盾日益凸现，政府监管压力大，企业负担重。机械的润滑油污染治理，是企业和政府都要面对的难题，机械的通用部件减速机润滑过程的污染更是难以彻底治理。复合固体润滑工程技术的润滑污染治理理念是：“少用，就是节能环保！”这种观点符合煤矿企业的要求：少用可以减少综合成本，简化管理流程降低风险；少用可以减少环保压力，减少环保部门废油回收总量，环保可靠性提高。矿井带式输送机作业中，齿轮箱润滑油加注、维修、拆解、安装、运输中因泄漏污染，造成污染治理监管压力增大，尤其是停机检修、润滑油更换频繁，严重影响作业效率。

齿轮箱的制造商，不管是国内的南高齿、重高齿，还是国际上的SEW、FLD，在齿轮箱润滑油污染治理过程中，均采取传统的换油、拆解更换密封等治理手段。齿轮箱免拆解润滑的有效期可以达到12 年，润滑剂采用可自动治理渗漏、滴漏、爬敷的技术，依靠固体润滑工程学研究理论基础上的复合固体润滑工程技术，较有效果的齿轮箱专用全季长效自密封复合固体润滑工程集成技术，针对性地进行综合治理。西安奥奈特固体润滑工程学研究有限公司负责研发的该项技术，包括齿轮箱专用全季长效自密封免维护复合固体润滑润滑剂、齿轮箱免拆解集成式复合固体润滑密封装置。调研中发现，该项技术在港口机械、冶金机械、行吊机械、水泥机械的工业应用试验已达14 年之久，技术合作方拥有GR 复合固体润滑工程技术与产品，其复合固体润滑剂系列产品用于齿轮箱、链轮和轴承等传动零部件，均具有高承载、自密封、长寿命和环境适应性，从而减少设备故障、降低维修次数，基本上可以杜绝润滑过程的泄漏，提高生产效率。

2 复合固体润滑工程技术在带式输送机上的应用

该项技术是针对通用机械运行中普遍存在的润滑污染问题的专项研究。机械运行，润滑是保障，没有有效的润滑，机械就会有故障或破坏性事故发生。行业普遍认为，机械80%的问题均因润滑失效所致，机械80%的养护也跟润滑有关，机械80%的污染也是润滑导致。所以通用机械的发展过程中，润滑油污染环境的问题和矛盾日益凸显，政府监管压力大，企业负担重。对此，通用机械润滑油污染治理专项研究的复合固体润滑工程技术，从复合固体润滑剂的-70～400 ℃的适应性、长于普通润滑油20倍的有效性、固液相复合体中固相组织空隙沉积性、非金属与金属摩擦副固体润滑剂有效嵌着非金属摩擦副成膜性、复合固体润滑材料的长效性、固体润滑材料的水和粉尘适应性入手，设计齿轮箱全季长效免维护复合固体润滑剂和齿轮箱免拆解集成式复合固体润滑密封系统，在16 年的应用实践中，实现了齿轮箱12 年、内燃机曲轴箱（工程车辆）1000 h 或行驶（道路运输机械）50 000 km 不换油、免维护、无漏油污染的技术目的，少用润滑油90%、磨损量只是原来的1/7～1/15、环保贡献值大于80%、相关机械制造资源节省80%。从而实现了通用机械“少用润滑油就是节能环保”的复合固体润滑工程技术的研究和设计初衷。

复合固体润滑工程技术的一款减速机专用免维护全季长效自密封复合固体润滑剂，其优良的承载能力和抗冲击性能，在重载和冲击工况下润滑膜不破裂；良好的成膜能力和延展性，促使摩擦过程中能够在摩擦副表面迅速形成连续而完整的复合固体润滑膜；良好的粘附能力，在导轨、齿轮和轴承上容易粘附，且粘附后结合强度高，不易脱落；不排斥灰尘等杂质的共聚能力，有效防止磨粒磨损；在湿度大或水环境中，该复合固体润滑剂的润滑性不会被破坏；宽的温度适应性，使其在高温工况下不易变稀和流失，在低温工况下不影响流动性；与普通润滑油一样的加注和使用方法，便于使用和管理；良好的长效润滑性能，满足春夏秋冬全季润滑需要，免去了传统润滑油的冬季夏季换油维护过程。

带式输送机减速机润滑油漏油污染治理专项的复合固体润滑剂的技术原理为：该产品由具有润滑机理的复合液相组织、具有协同润滑效果的复合固体润滑剂、具有宽的温度效果的粘着剂、固液相复合协同增强级压机制、连带执行成膜力和防腐。该产品呈黑色可流动复合体，组分中的液相组织为初始或基础润滑剂，液相组织作为载体，夹带复合固体润滑剂组分，在机械运行中转移到工作零部件的摩擦界面上，阻断甲乙摩擦副的接触摩擦的过程中，使复合固体润滑剂中的聚合物单体，在摩擦瞬间的高温下活化粘稠体，裹带复合固体润滑剂在摩擦界面上形成粘结牢固的复合固体润滑膜。这种复合固体润滑膜具有良好的附着强度，高承载能力，良好的抗磨、减磨性能及好的再生性和长的润滑寿命。

3 煤矿带式输送机润滑现状

带式输送机减速机润滑油漏油污治理专项的复合固体润滑工程技术研究，由某300 万吨煤矿进行的试验，分别为1#手选带式输送机NGW10 2-108 型主减速机、主平硐带式输送机M3RSF90 型主减速机、主暗斜H3SHI7G 型主减速机、南一带式输送机M3RSF90 型主减速机。其设备原来使用润滑油牌号、设备每次加注和换油数量、设备在传统润滑油条件下的运行温度、设备在传统润滑中的噪声、设备在使用传统润滑油过程中的渗漏描述，见表1。

4 减速机复合固体润滑工程技术应用研究

根据实验对象目前的带式输送机减速机使用过程存在的运行温度高、噪声大、普遍渗漏润滑油、润滑油使用量大的问题，在1#手选带式输送机NGW10 2-18 型主减速机、主平硐带式输送机M3RSF90 型主减速机、主暗斜H3SHI7G 型主减速机、南一带式输送机M3RSF90 型主减速机制度性检修过程中，按照首先验证复合固体润滑剂的密封性能的第一技改方案，然后在加注减速机专用复合固体润滑剂不能实现免拆解密封止漏的前提下，再加载减速机输入轴和输出轴免拆解集成式复合固体润滑密封装置的方案，分批次在12 个月中，先加注了与每个减速机设计要求等量的GR 减速机专用全季长效自密封免维护复合固体润滑剂，使用了带式输送减速机润滑油漏油污染治理专项的复合固体润滑工程技术，见表2。

表1 带式输送机减速机润滑油泄漏污染

表2 技改后减速机固体润滑效果

表3 普通润滑油与GR 减速机专用全季长效免维护自密封复合固体润滑剂经济效益对照

5 技改效果

带式输送机减速机润滑油漏油污染治理专项的复合固体润滑工程技术实施后，从表2 可以看出，减速机的运行温度降低，噪音整体降低。方案中的减速机免拆解集成式复合固体润滑密封装置免于加载，原来在传统润滑油使用中的各类漏油情况得以治理，直接关系到关联润滑油、维修、停机的效益损失对比后该项技术带来的经济效益是446.188 万元，见表3。