浅谈煤矿机械设备的磨损失效及处理方法

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　　 摘要：煤矿机械设备是煤矿生产过程中不可或缺的组成部分，其性能的优劣直接影响到设备的使用寿命，关系到煤矿企业经济效益的高低，因此控制机械设备的质量是增强煤炭安全、降低成本的有效措施。本文对此分析了煤矿机械设备磨损失效的常见类型，并提出了相应的处理方法。
　　关键词：煤矿机械设备, 磨损失效, 处理方法
　　Abstract: the mechanical equipment of coal mine coal mine production process is an indispensable part of the performance quality directly affect the service life of equipment, relates to the coal mine enterprise economic benefits, or so control the quality of the mechanical equipment is to enhance safety of coal, lower the cost of effective measures. In this paper, this analysis of the failure of coal mine machinery equipment wear common type, and puts forward the corresponding processing method.
　　Keywords: coal mine machinery equipment, wear failure, the treatment method
　　
　　
　　中图分类号： X752 文献标识码： A 文章编号：
　　一煤矿机械设备磨损失效的常见类型
　　（1）刮板输送机磨损失效
　　刮板输送机磨损失效主要表现在腐蚀磨损与摩擦磨损两种形式上。刮板输送机主要是通过链条来拖动刮板，在中部槽内滑动而输送物料的，磨损最为突出的部分主要集中在中部槽、链条、刮板等内部的齿轮上。具体表现为：第一，中部槽磨损。根据设计要求，相邻之间的中部槽水平偏转角与垂直平面的弯曲倾角应保持在3°以内，然而，由于受到地面不平的影响，在实际操作过程中其铺设角度与所设计的要求不相符，这样就增大了链条在运行当中与中板及槽帮的接触力度，扩大了中板和槽帮的磨损程度，从而导致煤矿安全事故的发生。第二，链条磨损。链条磨损失效主要由断链引起，且并发率频繁。由于链条在工作时，必须与中部槽及物料进行接触摩擦，又由于受到主动链轮与链环在啮合时产生相对滑动力的影响，造成了链条的磨损，一旦遭受到磨损，链环截面积将会逐渐减小，强度将会降低，从而造成链条断裂。链条磨损后传动效率远不如正常链条传动效率，而且易加剧平环肩部磨损程度，最终酿成大祸。
　　（2）采煤机磨损失效
　　采煤机磨损主要包括：第一，截齿磨损。截齿磨损的主要失效形式是摩擦磨损。截齿是采煤机中主要的零部件，直接是在煤层中割煤，它主要被安装在滚筒上，伴随着滚筒的旋转，会与煤层进行接触摩擦。当煤层中有硬性矿料存在时，如矸石，将会加速截齿磨损。截齿在截割煤岩过程会受到较高的冲击负荷和压应力，一旦岩石硬度HV900-1100的高度时，会导致截齿直接断裂.据统计，在截齿失效中磨损失效占80% -95%,断裂失效为5%左右.第二，滚筒磨损。当煤块从煤壁上被截齿切割出来后，便落入到两条螺旋叶片之间，并随着螺旋滚筒移动到输送机上。因而，滚筒受到煤块的磨损程度是十分严重的，尤其是螺旋叶片磨损最为明显，从最初的二十多毫米直接磨损到现在的几毫米。采煤机除了截齿和滚筒磨损外，其减速箱的齿轮部位也极易受到磨损。
　　（3）矿车磨损失效
　　在煤炭生产过程中，矿车运输的比重占据较多一部分，它被运用于各个煤矿的工作面上。矿车磨损主要包括：第一，轮对磨损。轮对作主矿车的重要部件，在矿车运输工作中起着非常重要的作用。由于煤矿生产的环境处于潮湿的井下，因而,煤尘、水是轮对磨损的始作俑者。造成矿车轮对失效的原因主要有两方面：一方面，轴承润滑不良。当此情况发生后，将影响到轴承的传动效率，使得车轮在转动时产生了隐性堵转现象，从而增多了车轮发生的滑动摩擦，加剧了车轮磨损。另一方面，轨道中的弯道易引起轮对磨损。当矿车进入弯道中时，矿车车轮会与相对轨道发生横向滑动，致使车轮和轨道的摩擦由滚动转向了滚-滑复合摩擦，从而增加了车轮的磨损程度。第二，车箱磨损。矿车由于长期周转于井下工作的缘故，其表面易被水加以氧化，而当进行装卸工作时，其表面氧化物极易被清除，致使金属表面发生了氧和铁的化学反应，又使新的氧化物生成，如此反复，加剧了腐蚀程度，造成车箱强度降低。
　　
　　二、煤矿机械设备磨损失效的处理方法
　　（1）采用合理的生产工艺，提高耐磨性
　　倘若在生产过程中，其生产工艺、表面抗磨工艺、热处理工艺都达不到设计要求，那么机械设备当中的零部件很容易因磨损而失效。生产工艺通常指冶炼、铸造等工艺活动，冶炼中成分控制、夹杂物和气体含量的比例把握，都会在一定程度上对机械设备的性能，如强度、韧性，产生较大的影响。铸造质量的优劣也会影响着设备部件的耐磨性能，在同种工况下，细晶的抗磨性远远强于粗晶。表面抗磨工艺是改善煤矿机械设备抗磨性的重要手段，其处理方法多种多样，如表面淬火、表面堆焊、喷涂、复合镀、挤压等。如在刮板输送机表面采用大面积的喷涂或通过表面堆焊方法耐磨合金，能使其耐磨性得到有效地提高。
　　（2）进行合理的维护保养，增强安全性
　　煤矿机械设备工作环境相对较差，井下潮湿，轴承润滑不良,腐蚀、磨损的程度相当严重。因此，对煤矿机械设备进行合理的维护保养是十分有必要的。只有严格按照操作规程，加强机械设备在使用过程中的管理，才能有效地防止工况条件出现恶化，杜绝超载、超速。同时，应尽可能地改变设备的使用条件，制定定期维护计划，及时予以维修，延长使用寿命，改善维修质量，确保机械设备的正常运行。虽然一些高科技方法，如磨损机理研究、耐磨材料研发等能够从本质上将煤矿机械设备的磨损失效的问题加以解决，但是这是一项高技入、长时间的艰巨任务，一时半会是难以实现的，相比之下，在日常工作中加强对机械设备的维护与保养，有着既现实又经济的重要作用。
　　（3）把握正确的磨损规律，降低磨损率
　　虽然机械设备在工作过程中，不同的的构件因不同的磨损类型，其磨损的情况也有所不同，但是其磨损规律却具有一致性。机件的磨损正常情况分为三个阶段：第一阶段，“跑合” 阶段。这一阶段主要是由于零件表面在加工后存在着一些不平度，当接触后在接触点上易产生高接触应力，加速磨损速度，而当机械设备运转时间延长时，会增大摩擦表面的实际接触面，使不平度凸峰不断被磨损，减慢磨损速度。第二阶段，“稳定”阶段。当机械设备经过 “跑合” 阶段后，加工时其摩擦表面会有所硬化，当进行正常运行时，摩擦表面会处于液体摩擦状态，仅在启动和停止过程中会出现边界摩擦的现象，但磨损速度保持不变。第三阶段，“急剧”阶段。经过前两个阶段，其摩擦条件出现了较大改变，间隙逐渐增大，润滑油膜受到很大破坏，从而加剧了磨损速度，导致机械效率大大降低，且伴随着噪声和振动出现，最终导致了意外事故。因此，使用煤矿机械设备时必须把握好磨损规律，这样才能有效地降低磨损率，确保设备的正常运行。
　　
　　
　　参考文献
　　【1】谢泳.煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施【J】.润滑与密封，2006(9).
　　【2】孙庆超.矿井设备故障与技术决策【M】.北京:煤炭工业出版社, 2001.
　　【3】林福严,等.磨损理论与抗磨技术【M】.北京:科学出版社, 2003.
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