采煤設備對潤滑油的需求

采煤設備對潤滑油的需求煤炭是我國的基礎能源，由于替代性能源和新能源的開發(fā)所限，預計到2050年煤炭的消費仍占全部能源消費的50%以上，我國經(jīng)濟對煤炭能源的依賴性將一直存在，雖然短期來看煤炭行業(yè)產(chǎn)生不規(guī)則的波動，但是長期來看，煤炭行業(yè)更多的是表現(xiàn)出防御性的特征，并且隨著整體經(jīng)濟的走強，煤炭行業(yè)也將得到穩(wěn)健的發(fā)展。煤炭開采技術(shù)是煤炭生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，成熟的開采技術(shù)能夠降低煤炭生產(chǎn)成本，減少安全事故的發(fā)生，同時可提高煤炭產(chǎn)量和開采回收率，作為現(xiàn)代化采煤的重要工具，煤機設備的選擇對煤炭開采起著至關(guān)重要的作用，與世界主要產(chǎn)煤國家相比，我國煤層埋藏較深，而且以薄-中厚煤層為主，巨厚煤層很少，不同煤層對采煤技術(shù)和設備要求不同，煤層越厚，采煤越困難，對采煤技術(shù)和煤機設備要求就會越高。1我國煤炭機械設備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢目前國內(nèi)煤礦主要采用國內(nèi)煤礦機械設備，從產(chǎn)業(yè)格局看，國內(nèi)煤炭裝備企業(yè)普遍存在規(guī)模小、布局散，表現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局不合理的特點。從裝備水平看，國產(chǎn)煤炭機械裝備落后國際先進水平，雖然在裝備制造、研發(fā)、設計等環(huán)節(jié)獲得重大突破，但裝備可靠性、智能化和信息化等指標明顯偏低?？傮w來說煤機行業(yè)目前存在的問題有四方面：一是高端產(chǎn)品依然需要進口，包括千萬噸洗煤廠，兩千萬噸以上露天礦，大型提升機；二是中國煤機企業(yè)產(chǎn)業(yè)大而不強；三是中小煤礦機械化開采程度低，尤其是薄煤層開采；四是掘進機械化程度低，到目前為止僅有36%，主要由于核心技術(shù)沒有掌握好。2煤機設備與潤滑油2.1煤礦機械設備使用特點煤礦企業(yè)的生產(chǎn)過程非常特殊，其存在的特殊物理環(huán)境決定其對安全生產(chǎn)有強制性的要求，因此，機械設備在使用過程中，必須要少維修，多保養(yǎng)，盡量減少安全事故，這就要求根據(jù)煤礦機械設備的特點合理使用潤滑油，煤礦機械設備特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①煤礦設備機構(gòu)緊湊，體積小，壓力和負荷主要集中在軸承和齒輪;②煤礦企業(yè)的機械設備經(jīng)常移動，工作條件多變，負荷變化大；③煤礦設備負荷重、中速或低速傳動，啟動停止頻繁，經(jīng)常承受過大的沖擊負荷，齒輪間的瞬間壓力大；④底層煤礦環(huán)境惡劣、潮濕、有巖塵、煤塵及瓦斯等氣體；⑤煤礦設備要耐用，并且便于維修。2.2煤礦機械設備對潤滑油的使用要求首先煤礦設備體積小，所以油箱容積小。潤滑油溶液加入量相應的少，且散熱條件不好，所以工作時，油溫較高，這就要求潤滑油必須有較好的熱穩(wěn)定性和抗氧化安定性，有較長的使用周期，減少因油溫高氧化變質(zhì)而產(chǎn)生的機件磨損和故障。其次因為煤礦工作環(huán)境惡劣，煤（粉）塵、水分多，潤滑油難免受到這些雜質(zhì)的污染，所以要求潤滑油要有較好的防銹、抗腐蝕、抗乳化性能，要求潤滑油受到污染時，其性能變化不能太大，對污染的敏感性要小。最大限度地延長換油周期，減少設備機械零件的磨損，降低維護保養(yǎng)成本。同時，煤礦井下窄氣中有瓦斯存在，所以要求潤滑油在發(fā)生火災、爆炸事故中使用抗燃性好的潤滑油（脂），避免使用可燃性礦物油。再次要求潤滑劑對密封件的適應要好。尤其是對橡膠和聚酯類密封件的溶脹和腐蝕作用要小，以免密封件受到損壞密封失效，漏油、滲油現(xiàn)象頻繁發(fā)生,從而導致設備高溫運轉(zhuǎn)，潤滑失效,零部件損壞，影響安全生產(chǎn)，降低生產(chǎn)效率。由此可以看出，煤礦機械設備的潤滑工作是一個龐大復雜的系統(tǒng)工程，它包含3個方面：一方面是加油，這樣可以保持摩擦體之間潤滑；第二方面是潤滑，可降低運轉(zhuǎn)設備能耗及輔料消耗；第三方面是降耗，可以增加單位投入的產(chǎn)出值。做好這些可以調(diào)節(jié)生產(chǎn)維修的矛盾，還可以起到節(jié)能降耗的作用，同時對設備的維修有深化發(fā)展的作用。2.3主要煤機設備使用的潤滑油目前，全國煤礦企業(yè)眾多，潤滑油應用情況多種多樣，從報道的情況來看，國內(nèi)煤炭機械設備使用的潤滑油特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①對于引進的一些國外重點設備用潤滑油指定?？松?美孚、殼牌、道達爾等進口品牌，且以?？松?美孚為主；②一般設備用潤滑油主要使用中國石油昆侖牌潤滑油；③一些大型煤礦企業(yè)都有獨立的潤滑油調(diào)合廠，可生產(chǎn)一些中低檔潤滑油和煤礦專用化學品；④各中小型煤礦由于管理水平參差不齊，對煤炭生產(chǎn)過程中應用的潤滑油質(zhì)量重視不夠，導致用油檔次不高，主要使用中小潤滑油生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的當?shù)仄放茲櫥?。煤礦設備使用的液壓油情況更為復雜，品牌更多，進口品牌包括美孚、殼牌、BP、嘉實多等，長城和昆侖只在極少數(shù)礦區(qū)使用，大部分的市場份額被地方的小型民營企業(yè)油品占領(lǐng)。2.3.1采煤機采煤機潤滑系統(tǒng)，是指使用油液潤滑的減速傳動系統(tǒng)，如截割部、搖臂、牽引傳動部等，還有部分液壓系統(tǒng)及軸承。采煤機上使用的油脂主要分為兩類，即潤滑油和潤滑脂。采煤機上經(jīng)常使用的潤滑油有重負荷工業(yè)齒輪油、抗磨液壓油；常用的潤滑脂有鋰基潤滑脂、鈣鈉基潤滑脂和鈣基潤滑脂。采煤機液壓油主要用于牽引部液壓系統(tǒng)和附屬液壓系統(tǒng)。目前國產(chǎn)和引進采煤機的牽引部大多使用N100、N150號抗磨液壓油。采煤機牽引部傳動齒輪箱和截割部齒輪傳動系統(tǒng)的潤滑較多使用極壓工業(yè)齒輪油。目前，我國大功率采煤機都使用N220、N320號硫磷型極壓工業(yè)齒輪油。2.3.2掘進機掘進機是一種用于地下隧道工程開挖的復雜機電系統(tǒng)，具有開控切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能。功率大、變負載且工作環(huán)境粉塵多、潮濕，其使用的潤滑油有重負荷工業(yè)齒輪油、抗磨液壓油，潤滑脂主要是通用鋰基潤滑脂。2.3.3刮板輸送機刮板輸送機的主要結(jié)構(gòu)和組成部件是由機頭、中間部和機尾部等三個部分組成。設備處于低速、重載、存在沖擊負荷、粉塵重、潮濕等環(huán)境工況下。目前我國在刮板輸送機的供應上呈兩極分化局面，一方面輕型刮板機供應過剩，而重型、超重型刮板機需要進口。刮板輸送機在鏈輪軸組使用齒輪油（L-CKC320極壓齒輪油），在一些部位必須使用潤滑脂，如轉(zhuǎn)動軸承、拉緊裝置導軌、拉緊裝置調(diào)節(jié)螺桿、開式傳動鏈、電動機等部位，其中拉緊裝置導軌使用石墨潤滑脂，其他部位使用耐水潤滑脂。2.3.4液壓支架液壓支架是一種復雜的煤礦機械，而支架的安全運轉(zhuǎn)離不開相應的液壓支架液的使用，目前不少礦區(qū)仍在使用傳統(tǒng)的乳化液作為液壓支架傳動介質(zhì)。隨著采煤機械化程度的提高，作為傳動介質(zhì)，由乳化油或濃縮液配制的高含水液壓液的需求量越來越大。目前對于使用大采高、大流量、電液控制等高端支架的礦區(qū)，多選用煤炭科學研究總院生產(chǎn)的濃縮液和國外的微乳液。煤炭科學研究總院研制的新型合成液壓支架用濃縮液是傳統(tǒng)乳化油的更新?lián)Q代產(chǎn)品，徹底解決了傳統(tǒng)乳化油的析油析皂，堵塞過濾器、先導閥及爆管等老大難問題。推薦使用濃度為5%。2.4煤機設備的潤滑油市場需求根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)估算，煤炭開采量和潤滑油消耗量的比例為*****：1.1。據(jù)此估算，2021年煤炭行業(yè)潤滑油消耗量為3.63x105t，2021年可達4.18x105t。煤礦企業(yè)潤滑油的需求量取決于煤礦企業(yè)的產(chǎn)量，表6是國內(nèi)主要煤礦企業(yè)潤滑油的年需求量估計值，由該表可以看出，有潤滑油需求量超萬噸的大型煤礦，也有年需求量僅有幾百噸的小型煤礦，在潤滑油所需品種中，僅國有煤礦現(xiàn)有乳化油年使用量達到1萬t以上。此外如果考慮隸屬于各煤礦集團的下屬電廠、煤化工等產(chǎn)業(yè)所需潤滑油消耗量，煤炭行業(yè)潤滑油的市場容量更巨大。潤滑在機械部件傳動和設備保養(yǎng)中均起著很重要的作用，設備潤滑狀態(tài)的優(yōu)劣直接影響到機械設備的使用性能、工作精度和運行壽命，特別對于煤炭設備，潤滑油液的正確使用對于保證采煤設備順利運行非常重要。隨著“十二五”規(guī)劃的實施，提高煤炭機械國產(chǎn)化率成為“十二五”發(fā)展的主要目標，同時煤炭開采工藝的不斷進步，煤礦技術(shù)裝備日趨現(xiàn)代化，礦山機械大量采用液壓傳動系統(tǒng)，對液壓油、齒輪油等各種礦用油品需求量日益增大。國內(nèi)潤滑油產(chǎn)品基本上可滿足煤礦機械設備的潤滑要求，但在一些進口的設備上煤礦企業(yè)仍傾向于使用進口潤滑