您好, 访客   登录/注册

煤矿机械磨损失效分析方法与抗磨措施

来源:用户上传      作者: 付亮 郭伟杰

  摘 要:随着我国经济建设的快速进行,近几年来我国煤炭使用量急剧上升。但是我国的煤炭开采有百分之99的都属于地下开采,作业环境比较复杂,所以这个时候煤矿机械就成为了煤炭开采过程中一个不可替代的工具。由于地下煤矿的开采作业环境比较复杂,环境比较恶劣,所以煤矿机械会出现不同程度的磨损,阻碍煤矿正常的开采。所以为了使煤矿的开发工作能够正常的开展,有必要很好的改进煤矿机械,提高其抗磨性。
  关键词:煤矿机械;抗磨;磨损失效
  DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.061
  0 引言
  当前中国的煤矿开采主要形式属于井工开采,在井下进行施工作业,由于井下的环境复杂恶劣,大量的粉尘、有害气体、水汽存在于空气中,加之机械比较笨重的原因就容易出现振动、摩擦、介质腐蚀等问题。如果机器的停机时间过短,无法对其关键部件进行有效的润滑和维护,就会使机械的器件磨损严重化,甚至还可能造成设备的损坏以及安全事故的发生,会对企业造成不可估量的经济损失。
  1 机械磨损失效的分析方法
  机械器件的磨损在很大程度上影响着工作是否能够正常的开展。所以,为了确保煤矿开采作业实施的安全性有必要定期对煤矿机械进行相应的磨损失效分析,来做到排除隐患。
  1.1 一般资料分析
  在做好对机械中的各个部件在整个系统中的基本资料,然后在对机械器件的磨损进行失效分析。所检查的特征主要包括:各个零件的作用、结构特征、材质、受力情况以及制作工艺等。在对磨损失效的部件进行损坏评估之后做好记录,保存实效零件的样品。
  1.2 宏观与微观分析
  通过观察机械器件的外表主要特征,并对其进行精确的测量记录好器件磨损的部位以及大小,最后对磨损器件进行拍照记录,这个过程称之为机械器件的宏观分析。一般来看,煤矿机械的器件磨损主要表现在零件的表面损耗,表面划痕和凹陷,这些特征很明显,可以通过对零件的宏观分析进行解决。而与之相反的零件的微观分析则是将零件带到实验室,利用实验室中的高倍显微镜对零件进行相应的检查。通过高倍显微镜,可以观察到人们肉眼无法看到的擦伤、划痕、裂纹等情况,为企业机械器件的磨损失效分析提供强有力的依据。
  1.3 磨损表层分析
  由于煤矿机械的器件在工作过程中需要进行高速的旋转,所以高温的作用会对零件的表面产生很大的磨损。在这种磨损下零件的表面会出现两种完全不同的磨损情况:其一,在磨损零件的表面会出现一层厚厚的金属硬化物质,这种硬化现象的硬化程度比一般的冷却硬化程度还要强烈,导致金属器件的表面组织状态以及金属的构成成分发生了很大的变化,使得器件与原来的器件发生了很大的差异;其二,机械零件表面会出现回火软化和超结晶现象。这两种现象均是由于机械在工作时高速旋转,所产生的摩擦高温导致局部温度持续升高,加之在矿井之下工作环境比较复杂等条件,使零件的性能成分发生了重大的改变,进而使零件实效。
  1.4 磨屑分析
  通过对机械零件在磨损过程中被去除的磨屑的分析,来进一步确定机械器件在物理作用下失效的具体原因。因为我国的煤矿开采多是采用井工式开采方式,所以我们在收集碎屑的过程中存在着很大的困难,此时可以采用气动铁铺和磁性法进行收集。
  2 煤矿机械磨损失效的抗磨措施
  由于煤矿机械的磨损问题,对企业的正常运营造成了一定程度上的障碍。所以,为了能够尽可能的提高企业的盈利,有必要采取必要的措施来减小对机械零器件的磨损。
  2.1 改良煤矿机械的结构设计
  磨损失效在很大程度上受到机械结构的影响,具体体现在机械的整体结构、零件的形状尺寸、配合方式、特殊的工艺方法等。根据这个问题,可以看出减少零件磨损的方法需要在零件的接触状态上进行考虑,力的作用和力流方向的改善是解决这些问题的本质所在。这就要求我们的设计人员在机械设计过程中始终坚持一切从实际出发,充分考虑作业现场的实际环境,充分考虑磨损零件与零件之间的接触问关系。
  2.2 掌握先进的生产技术和工艺
  煤矿机械的零器件的生产工艺在提高煤矿机械的耐磨性以及使用寿命方面占有不可替代的重要作用,因此掌握优秀的煤矿机械制造技术和工艺显得尤为重要。众所周知,在零件的生产过程中需要经过冶炼、锻造、冷却等多个环节,每个环节的一个不到位的操作都会对生产的零件的品质造成很大的影响。所以在零件的生产过程中必须要使用先进的生产工艺和生产技术,确保煤矿机械的最佳品质。当然,我们在自己探索煤矿机械改进技术的同时也可以从国外适当的引进先进的生产技术来提高我们煤矿机械的使用寿命以及品质。
  2.3 选择适合的生产材料
  在影响煤矿机械平均寿命的各种因素中,煤矿机械器件的材料选择占有很大的影响地位。因此为了提高零件的使用寿命,有必要准确的把握好零件生产的材料选用。在选择生产零件的材料时,我们应该充分的考虑材料的适用性、经济性、耐用性等因素。目前,我国大多数企业在耐磨零件制造方面都选择了低碳锰钢,这是因为他的耐磨性能比较好。随着科学技术的不断发展越来越多的材料出现在人们的视野中,弥补了原有材料的大部分缺陷。大量新材料的产生也为耐磨零件的材料选择提供了更为广阔的空间,所以我们在生产零件的过程中应该尽量选择性能较优的材料。
  3 总结
  煤炭资源在我国的储量十分丰富,同时煤炭资源也为我国的经济建设活动提供了必要的能源支撑,所以煤炭的正常开采使用关乎到了整个国民经济的命脉。为了能够确保煤炭企业能够高效高产,我们需要对煤矿器械进行相应的改良,完善煤矿机械存在的问题,减少因煤矿机械中的零件磨损失效而造成的不必要的经济损失。为了能够更好的保证企业的健康发展,企业还需要定期对煤矿机械进行机械维护机械维修等必要的工作。
  参考文献:
  [1]张程伟,倪发.浅议煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施[J].山东工业技术,2014(02):109,114.
  [2]李正国.煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施[J].山东工业技术,2014(21):39.
  [3]荣锋.煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施[J].中国机械,2014(21):173.
  作者简介:付亮(1981-),男,河南林州人,助理工程师,主要从事刮板输送机设计工作。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-7371768.htm