浅析煤矿机械磨损失效及防治

来源:用户上传      作者:

　　【摘要】煤矿机是在采矿过程常见的设备，但是煤矿机在长时间施工的过程中，会出现机械磨损失效的现象，基于如此，本文对机械磨损常见的形式进行了分析，针对该问题产生的原因，提出了相应的防治措施，供相关的技术人员参考。
　　【关键词】煤矿机电；机械；磨损；失效；防治
　　中图分类号：X752 文献标识码： A
　　一、前言
　　机械磨损是常见的机械损伤形式，在煤矿机械作为现代生产过程中的基本设备，机械磨损失效是长时间困扰大家的问题，本文重点对煤矿机械磨损失效的有关问题进行了详细的分析，目的是提高煤矿机械的使用寿命。
　　二、煤矿机械磨损失效的危害
　　1、对通风设备的损害
　　由于煤矿多深埋于地下，矿井中空气较为稀薄且含氧量较少、粉尘杂质较多，所以通风设备是煤矿井下作业必不可少的工具。一般来说，通风设备的磨损失效发生在齿轮联轴节和轴承上，一旦矿井中的通风设备发生了磨损失效，后果将会十分严重。
　　2、对提升设备的损害
　　矿井的正常运作离不开提升设备的帮助。提升机能够将井下的煤炭运往地表，有效节省人力资源，极大程度上提升了采矿的工作效率。提升机发生磨损失效的主要部件有齿轮、联轴节、制动器和钢丝绳等，其中钢丝绳损耗量最大，要价最昂贵，频繁更换会增加工程成本，不利于企业经济效益最大化。
　　3、对支护设备的损害
　　支护设备能够有效维护矿井的安全，是井下作业人员生命安全的保障。一般来说，支护液压系统和各种液压元件发生磨损失效之后用，会大大降低支架的承载力，一旦操作失灵，极易引发顶板事故，导致所有井下工作人员处于危难之中。
　　三、磨损失效的原因和形式
　　1、工作环境差
　　我国的煤矿开采主要是以地下开采为主，露天开采占的比重很小。所以大部分煤矿机械的工作环境都是处于矿井之下，环境相对封闭，煤屑、粉尘、矿料粉末充斥其中。这些颗粒粉尘很容易就进入轴承内部，与轴承的滚子和轴承圈相互摩擦，加快轴承的磨损。胶带输送机的托辊采用轴承来支撑转动， 在输送煤矿时， 一些硬度较高的粉尘会混入轴承密封腔内， 影响了润滑脂的润滑效果， 并且使轴承内部产生磨粒磨损，甚至是干摩擦，加快了轴承的损耗，影响托辊正常运转。另外，托辊旋转的不畅，还可能导致托辊与胶带之间发生滑动摩擦，加重了托辊和胶带的磨损。
　　2、工作强度高
　　由于工人操作不熟，以及有目标产量的指标，使得机械设备的工作强度大，所处的工作级别高。机械设备在实际工作中经常处在较大负载、冲击、振动的工况下，再加上煤矿中可能含有矸石等硬的成分，更加重了设备的磨损。1）采煤机的截齿，在正常工作时就承受着较大的载荷冲击和矿料摩擦，这个部位的磨损是很难避免的。但是如果工作强度大，过载严重，截齿可能会直接断裂；转速高挖掘频率快，降温不明显时，截齿表面会和煤矿之间产生高达800℃的温度，这都加剧了截齿的磨损失效；2）振动筛的振动轴承承受着冲击载荷和摩擦力的共同作用，冲击与摩擦的耦合作用大大地缩短了振动轴承的使用寿命。国产振动轴承的可靠性本来就低，人为施加的较大的工作强度和偏心块产生的高频率冲击载荷，更加使得振动轴承提前失效。
　　3、工作时间长
　　大多数煤矿企业实行轮班制度，采用工人轮班，设备不停的形式。导致设备带载运行的时间比较长，部分设备基本上日夜连续进行高强度运行，使得机械设备容易产生疲劳磨损，加剧了关键部件的老化磨损速度。如埋刮板输送机的链条和提升机的钢丝绳，都是疲劳失效效果明显的部件，长时间重复运动导致的疲劳磨损，对使用寿命有较大的影响。
　　四、减少煤矿机械磨损失效的几点建议
　　1、科学设计机械结构。煤矿机械磨损问题已经成为一个很严重的问题，要解决此类问题，就要从源头上研究，机械的结构设计不够合理会对后来的机械工作产生严重的影响，因此，我们要重视对煤矿机械结构的研究，深入学习摩擦理论与设计，理论结合实践，不断探索磨损失效的解决措施，提高机械的使用寿命。在设计煤矿机械时，要充分考虑到磨物的接触状态，合理地设计整机的结构，严格规定零件的形状、尺寸和配合方式，合理选择适合的工艺方法。例如，某高铬铸铁耐磨衬板上面原来有若干方形的减重孔，容易开列造成早期失效，后来经过改进，把方形孔改为椭圆形孔，大大提高了其使用寿命。
　　2、尽量选择最佳材料。关于材料的选择，基本原则是适用性、可得性和经济性，要根据不同的工况选择不同成分的材料，对于钢、铁材料和非金属陶瓷、玻璃、橡胶、塑料的选择都要具体问题具体分析，然后再选择不同的强化方法。我国煤矿机械曾经长期使用低碳锰钢（16Mn，20Mn等）制造耐磨件，这种钢比普通碳钢的抗磨性能好，后来随着材料的不改进，便开始使用加入多元合金化元素（Mn，Cr等）的钢材，使煤矿机械零部件的抗磨性、抗腐蚀性和综合机械性能有了进一步的提高。因此，在材料的选择上，不仅要尽量选择最佳材料，还要加强对抗磨材料的研发，提高机械部件的抗磨性能。
　　3、恰当处理生产工艺。即使有了合理的设计结构，有了比较好的耐磨材料，没有恰当处理生产工艺的每一个环节，也很容易造成机械的早期失效。生产工艺主要包括冶炼、铸造、冷加工等工艺。其中热处理工艺和质量决定了材料的最终组织；冶炼的成分控制，夹杂物和气体含量，影响了材料的韧性和强度等性能；铸造质量同样影响零件的耐磨性，同样工况下，粗晶比细晶耐磨性差，因此在处理各种工艺的时候，一定要选择正确的方基础方法和措施。目前，为了提高抗磨性，一般都采用强化摩擦体表面即表面抗磨技术和工艺，具体的处理方法有很多，有表面淬火，表面喷涂，表面堆焊，复合镀，沉积，渗硫，碳氮共渗，挤压、喷丸等等，这些方法已经在实践中得到了验证，并且取得了不错的效果。
　　4、正确使用维护机械。要减少煤矿机械磨损失效，首先要保证机械的质量，其次要在使用机械的时候注意保养和维护。煤矿机械的技术质量是一个需要长期研究的问题，但是机械的正确使用和维护却是当前就可以减少煤矿机械磨损的措施，对煤矿机械设备的减磨延寿具有现实、经济、简单和不可估量的作用。
　　关于煤矿机械的质量问题，是一个需要长期来解决的问题，这我国煤炭行业管理水平和操作素质有着重要关系。当前，我国煤炭行业管理水平和操作素质普遍较低，煤矿机械配件市场一片混乱，配件质量不能保证，有的是粗制滥糙，维修质检和保障体系不健全，严重影响了煤矿机械产品质量的提高，因此我们要建立制造厂家维修责任制度，制定严格的各项标准，并且严格执行，促使煤矿机械产品质量的提高，保证产品的维修和翻新质量。
　　煤矿机械在恶劣的工作环境下，比较容易润滑不良，磨损、腐蚀。因此，我们必须加强设备使用过程中的维护和管理，一方面要努力改善设备的使用条件，定期维护，及时维修，提高维修质量，确保所有生产设备在良好的状态下运行；另一方面要严格遵守操作规程，避免工况条件的恶化，如超速、超载等现象的发生。如果没有正确的使用和维护，即使有了先进的设备，也不能发挥其应有的效益和作用，正确地使用和维护煤矿机械，不仅能充分发挥设备效能，而且还能弥补设备本身的某些不足。
　　五、结束语
　　综上所述，本文重点对煤矿机磨损损失的常见形式进行了分析，在此基础上分析了产生的原因和常见的解决策略，目的是提高机械的使用寿命。
　　参考文献
　　[1] 王建平. 煤矿机械磨损失效探讨[J]. 中小企业管理与科技旬刊， 2014， （5）：201-202.
　　[2] 赵洪元. 浅析煤矿机械磨损失效及抗磨措施[J]. 大科技：科技天地， 2011：444-445.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-7052469.htm