浅议煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施

来源:用户上传      作者: 张程伟　倪发

　　【摘 要】我国的资源储量十分丰富，但与此同时对能源的需求也是非常大的。煤矿企业为了提高煤矿的产量，满足工业发展对能源资源的需求，增加了对煤矿机械的使用。但是煤矿机械在长时间的使用下加快了机械的磨损，从长远的情况来看这对全面提高煤矿的产量有一定的影响，不利于煤矿企业的长期发展。本文从煤矿机械的磨损原因出发，运用合适的方法分析机械磨损失效的原因，并且根据磨损的具体情况采取一定的抗磨措施。
　　【关键词】煤矿机械；失效原因；分析方法；抗磨措施
　　煤矿机械的工作环境相对而言十分恶劣，加上其他原因的影响煤矿机械的磨损逐渐加剧，煤矿企业由于机械磨损而带来的损失不可预计。除了工作环境引起的机械磨损外，我国关于煤矿机械设计技术水平和机械后续的维修技术都比较传统，而在机械抗磨技术不够全面，以致于机械的使用寿命较低。减少机械的磨损，提高机械的使用寿命，增加机械的抗磨性是针对煤矿机械设计需要注意的，除此之外，需要研究一定的抗磨措施来增加机械的使用效率，更好的提高煤矿的产量，减少煤矿企业的经济损失。[1]
　　1 煤矿机械磨损失效的原因
　　1.1 煤矿机械的工作环境差
　　煤矿企业进行煤矿开采主要是在地下，煤矿机械的工作环境是矿井内部，而矿井内部的环境十分恶劣，例如粉尘、煤屑、矿粉等都充斥在矿井内部。煤矿机械在施工过程中这些粉尘极容易渗入轴承内部，加快了机械轴承的磨损。除此之外，煤矿机械处于矿井中长期受到地下水的腐蚀，机械受损严重，使用寿命减少。煤矿机械工作环境是引起机械磨损失效的重要原因，恶劣的环境加速了煤矿机械的磨损。
　　1.2 煤矿机械的工作难度大
　　煤矿企业的工作强度是由煤矿的开采量所决定的，近年来煤矿企业的竞争日益激烈，煤矿企业为了谋求发展提高企业煤矿的产量加大了煤矿开采的工作量，因此煤矿机械的工作强度在逐渐加大。煤矿机械在高强度的操作下，负荷超过了机械应有的承载强度，对机械的损伤极其严重。煤矿企业为了提高煤矿产量取得眼前的经济效益而失去了长久的经济效益，对煤矿企业的长期发展是不利的。
　　1.3 煤矿机械的工作时间长
　　煤矿企业的工作人员基本采取的工作形式是轮班制，而机械设备处于长时间的运行中，很容易引起机械设备的工作疲劳，加剧关键零部件的老化程度。煤矿机械在持续的运行会影响其使用功能的效用，同时机械的老化也会影响其使用寿命。煤矿机械磨损严重而失去效用，对煤矿企业会造成严重的损失。
　　1.4 煤矿机械的维护工作难度大
　　煤矿机械的维护是一项重要的工作，也是保证煤矿机械使用寿命，满足正常生产的重要途径。但是从实际的情况来看，我国现有的机械维护技术相对于国外的技术而言较为落后，满足不了煤矿企业对机械维护的高要求。为了保证矿井的正常工作，煤矿机械停工检修的时间不宜过长，这也增添了机械设备的维修难度。就目前的情况来看，我国煤矿机械设备的维修水平仍需提高。[2]
　　2 煤矿机械磨损失效的分析方法
　　2.1 机械工作情况的分析
　　对于煤矿机械磨损情况分析的前提是对机械工作情况资料的收集，例如机械零部件的结构和功能、操作情况、使用寿命等，同样的是机械的维修急剧和失效过程做好详细的记录。这是进行煤矿机械磨损失效原因分析的重要依据，不同机械设备的情况是不一样的，因此在对不同机械进行记录时需要了解其重点，以保证资料的准确性和有效性。
　　2.2 煤矿机械磨损表面的分析
　　煤矿机械磨损表面要从宏观和微观两个角度来分析。首先从宏观角度来说，就是直接观察机械零部件磨损的表面情况，收集有效的磨损表面信息，并且对磨损处进行有效的测量记录。通过以往的检查经验来看，煤矿机械的磨损失效大多是磨料的磨损，而且其磨损特征相对而言是十分明显的，可以用肉眼直接观察到，其收集的信息对措施的制定也有一定的作用，宏观分析也是进行抗磨措施制定的重要依据。而从微观角度来讲，则需要运用一定的分析工具，如显微镜等对磨损表面进行进一步详细的观察，微观分析是简历在宏观分析基础之上的。
　　2.3 煤矿机械磨损亚表层的分析
　　煤矿机械磨损亚表层也就是处于磨损表面下的金属层，而金属层在磨损中也发生了一定的变化，这种变化可以为机械磨损的判断提供有效的证据。而煤矿机械的磨损过程中，磨损亚表层的变化主要体现在以下几个方面：首先，是金属层材料的变化，在磨损过程中，材料的硬度较平常机械运行下的硬度高，这种硬度变化也使机械磨损表面的结构受到一定的影响，其中的组成成分与原本的初始状态相比也有一定的区别。其二，是可以观察到金属层组织变化的过程，这是由磨损过程中摩擦生热等现象所引起的。机械磨损过程引起温度升高等反应使得金属层的材料的功能发生了变化，机械磨损所造成的影响也是如今专家重要研究方向之一。其三，是磨损亚表层先后磨损的顺序，既是磨损发生过程的检查。其四，则是磨损处裂纹的形成位置，通过位置的区别对了解磨损产生的过程及其影响是有一定作用的。煤矿机械磨损亚表层的分析是机械磨损失效研究的重要方向，可以为分析提供有效的研究依据。[3]
　　3 煤矿机械有效的抗磨措施
　　3.1 煤矿机械的结构设计
　　煤矿机械的磨损失效除了外部因素外，很大程度上受到自身设计工艺的影响。而为了加强机械的抗磨性，需要注意的是机械与磨损物的接触，从本质上来说就是机械的物理反应，通过对磨损亚表层的分析可以获取有效的信息。要提高机械的抗磨性，首先要从机械的设计结构出发，根据机械磨损失效分析数据来具体的改变机械的磨损情况。
　　3.2 煤矿机械抗磨材料的选择
　　提高煤矿机械的抗磨性是进行磨损失效分析的重要目的，通过分析结果可以了解到材料的选择对机械抗磨性的影响是非常大的。对于材料的选择要符合经济适用性的基本原则，在此基础上，结合分析数据和常年有效的经验，根据机械的特点选择合理的耐磨材料。选择合适有效的抗磨材料是提高煤矿机械抗磨性的重要方式。
　　3.3 煤矿机械合理的使用和有效的维护
　　从煤矿机械的使用方面来说，首先要选择优质的机械设备，保证煤矿正常生产的进行，而对机械工作时间和工作强度进行合理的控制，减轻机械的工作负荷，保证机械的使用寿命和耐磨性。而从机械的维护方面来说，就是要健全的机械设备维修团队，强调机械维修的质量，运用有效的机械维修技术，机械的定期维修是合理使用机械所必须的。在使用和维修两方面来进行改善对提高机械的耐磨性和使用寿命有一定的帮助。
　　4 结论
　　煤矿企业为了自身的短期的经济效益而提高机械设备的使用强度，不仅是提高了机械的磨损失效程度，也影响着煤矿企业的长远发展。而国内的煤矿机械设备的制作工艺和维修水平较为低下也减少了煤矿机械的使用寿命。要想改变煤矿机械磨损失效的问题，需要对其进行有效的研究分析，制定有效的机械抗磨措施。
　　【参考文献】
　　[1]韩战伟.浅析煤矿机械磨损失效及防治[J].科技传播，2011，2（09）：33-34.
　　[2]石江波.煤矿机械设备的使用、维护和管理[J].煤矿技术，2011，2（07）：16-17.
　　[3]罗永铨.浅析工程机械零部件磨损失效和抗磨措施[J].广东科技，2010，5（22）：77-78.
　　[责任编辑：丁艳]
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