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摘要:本文通過對我國煤礦機(jī)械設(shè)備工作環(huán)境以及磨損特征展開分析，討論了煤礦機(jī)械磨損失效的方法，針對煤礦機(jī)械失效的現(xiàn)狀提出了部分抗磨措施，提高煤礦機(jī)械設(shè)備的抗磨性，為我國煤礦開采效率的提高做出一定的理論研究。

關(guān)鍵詞:煤礦機(jī)械設(shè)備；磨損失效；抗磨措施；分析討論

煤炭產(chǎn)業(yè)在我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要的支撐作用，隨著我國科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新能力的不斷發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的逐步優(yōu)化與調(diào)整，煤礦產(chǎn)業(yè)的機(jī)械化、自動化、智能化開采的運用也越來越普遍。由于我國煤炭儲藏主要是以深層儲藏為主，井下作業(yè)的環(huán)境復(fù)雜、惡劣，對礦井下煤礦機(jī)械設(shè)備的磨損程度的影響也越來越嚴(yán)重，甚至達(dá)到了磨損失效的程度，對我國煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及第一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都產(chǎn)生了較大的影響，因此對煤礦機(jī)械磨損失效方法和抗磨措施的討論成為煤炭行業(yè)和相關(guān)學(xué)術(shù)界不斷研究的課題。

1機(jī)械設(shè)備工作環(huán)境及磨損特征

1.1機(jī)械設(shè)備工作環(huán)境煤礦機(jī)械設(shè)備是進(jìn)行煤炭開采的主要設(shè)備，其主要的工作環(huán)境是礦井下作業(yè)，煤礦機(jī)械的工作對象是地下煤礦資源，由于礦井下工作環(huán)境的復(fù)雜性和惡劣性導(dǎo)致煤礦機(jī)械設(shè)備在井下的損壞風(fēng)險和程度大大增加。例如井下空氣濕度、粉塵、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等有害氣體對機(jī)械設(shè)備都產(chǎn)生一定的腐蝕和磨損現(xiàn)象，另外由于煤炭機(jī)械設(shè)備機(jī)電設(shè)備較多且分布集中，電磁場較為密集，極易加速煤礦設(shè)備的化學(xué)腐蝕，造成煤礦機(jī)械設(shè)備的磨損。1.2機(jī)械設(shè)備磨損特征在煤礦機(jī)械設(shè)備的使用過程中，就軸承來說正常的滑動軸承值在0.25~0.30之間，而且滾動軸承能夠調(diào)整的范圍在0.05~0.14之間，最大允許誤差為0.20~0.25之間，超過改允許誤差則軸承設(shè)備將影響整體機(jī)械設(shè)備的使用和效率煤礦井下設(shè)備的機(jī)械性能以及硬度、強(qiáng)度等方面的選擇取決于煤礦井下煤層的性質(zhì)、雜質(zhì)含量以及煤化程度等等方面，雖然煤礦中煤層的硬度對煤礦機(jī)械設(shè)備的磨損程度較低，而且煤礦機(jī)械設(shè)備與煤層接觸的部位已經(jīng)充分采用了抗磨材料，但是煤礦煤層中所含有的石英石、方解石、黃鐵礦以及其他雜質(zhì)的硬度較大，對煤礦機(jī)械設(shè)備的磨損有著重要的影響。因此總的來說，在煤礦井下設(shè)備運行中，煤層的強(qiáng)度、煤礦雜質(zhì)含量等方面是煤礦設(shè)備磨損的主要原因。

2機(jī)械磨損失效分析方法

煤礦機(jī)械設(shè)備的磨損在很大程度上影響進(jìn)行煤炭開采的進(jìn)度和效率，一定程度上也影響我國煤炭產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能，因此為了確保煤炭開采的安全、高效進(jìn)展，必須對煤炭井下設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的磨損失效分析，為排除安全隱患，制定對應(yīng)的抗磨措施提供理論支撐。2.1機(jī)械資料分析法機(jī)械設(shè)備資料分析法主要是根據(jù)機(jī)械設(shè)備在運行過程中各個部件在系統(tǒng)中的基本原理以及資料，對不同的部件進(jìn)行失效分析，主要針對各個零部件的功能、作用、特征、材質(zhì)、受力情況、制作工藝等方面做到詳細(xì)的記錄和研究，另外對磨損失效的設(shè)備零部件進(jìn)行評估之后要做好一定的記錄和保存，以備隨時調(diào)閱和分析。2.2宏觀微觀結(jié)合法對煤礦機(jī)械設(shè)備磨損失效的宏觀微觀結(jié)合分析法主要是通過對機(jī)械設(shè)備的外在特征和內(nèi)在原理進(jìn)行分析和研究，首先，對設(shè)備器件進(jìn)行精確的測量和對磨損位置進(jìn)行精確計算，之后對磨損零部件進(jìn)行拍照記錄并存檔，該過程為宏觀分析法。一般情況下，煤礦機(jī)械設(shè)備的磨損可以通過測量、觀察表面磨損凹陷、劃痕等方法進(jìn)行宏觀分析解決。其次，對于磨損不明顯但是已經(jīng)影響設(shè)備正常運行的磨損位置，需要進(jìn)行微觀分析，具體來說就是將磨損零件帶入實驗室，利用顯微鏡或者高倍顯微鏡對零件進(jìn)行測量、觀察和分析，對肉眼無法是背的劃痕、凹陷、裂紋等情況進(jìn)行截圖記錄，為機(jī)械設(shè)備的磨損失效分析提供明確的依據(jù)。2.3磨損表層分析法由于煤礦礦井下大部分磨損零部件都是處于高速狀態(tài)的，因此在高速運轉(zhuǎn)的過程中所產(chǎn)生的巨大熱量也是對零部件產(chǎn)生磨損的原因之一，在零部件高速運轉(zhuǎn)的高溫狀態(tài)下，磨損情況主要有2種，第一種磨損情況是在磨損零件的表面會出現(xiàn)一層較厚的金屬固化物質(zhì)，與一般冷卻硬化的程度不同，該類冷卻硬化物質(zhì)會導(dǎo)致金屬零部件的表面組織狀態(tài)發(fā)生變化，從而影響該零部件的正常使用；第二種磨損情況是零部件在高速運轉(zhuǎn)的高溫狀態(tài)下發(fā)生回火軟化和結(jié)晶的現(xiàn)象，從而影響該零部件的正常使用。這兩種磨損原因主要是由于該類零部件處于高速運轉(zhuǎn)的高溫狀態(tài)下，另外與煤礦井下工作環(huán)境的復(fù)雜性和濕度、氣體的腐蝕性都有著一定的關(guān)系。磨損表層分析法就是通過對零部件表面的狀態(tài)以及磨損程度進(jìn)行觀察，結(jié)合對零部件工作原理以及金屬性能的分析找出磨損原因，從而進(jìn)行有關(guān)抗磨實驗和理論研究，為減少和防止磨損提供一定的實踐依據(jù)。2.4磨損碎屑分析法磨損碎屑分析法主要是通過對煤礦井下機(jī)械設(shè)備的磨損時零部件被磨損掉的碎屑進(jìn)行分析，確定煤礦機(jī)械設(shè)備零部件的磨損失效的具體原因。由于我國煤礦開采多為井下開采，因此在對煤礦機(jī)械零部件磨損碎屑的收集難度較大，但是大多數(shù)煤礦機(jī)械設(shè)備都為鋼鐵材質(zhì)，因此可以使用磁性吸附的方式進(jìn)行機(jī)械磨損碎屑的收集，從而對碎屑進(jìn)行研究，找出機(jī)械磨損失效的原因。

3機(jī)械磨損失效的抗磨措施討論

3.1加強(qiáng)煤礦機(jī)械設(shè)備的維護(hù)對煤礦機(jī)械設(shè)備抗磨損性能的提高首先需要在煤礦機(jī)械設(shè)備采購時，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)煤礦井下作業(yè)環(huán)境、煤礦煤層的硬度、質(zhì)量等方面的要素去采購適應(yīng)井下生產(chǎn)需要的設(shè)備，通過對井下各個區(qū)域內(nèi)不同設(shè)備的磨損監(jiān)測，了解不同區(qū)域和設(shè)備的磨損原因，從設(shè)備采購環(huán)節(jié)選擇適合煤礦環(huán)境的機(jī)械設(shè)備以及林部件。其次，在煤礦機(jī)械日常運行的過程中，要嚴(yán)格遵循煤礦設(shè)備以及各零部件的磨損規(guī)律，及時對煤礦設(shè)備做好維護(hù)和記錄，防患于未然，確保井下設(shè)備以及人員的安全。3.2創(chuàng)新生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)技術(shù)煤礦機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)技術(shù)與煤礦機(jī)械設(shè)備在礦井中使用時的磨損程度有著較大的關(guān)聯(lián)，因此掌握先進(jìn)的煤礦機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)對于礦井下機(jī)械設(shè)備的抗磨損有著重要的幫助。因此本文認(rèn)為，增強(qiáng)煤礦機(jī)械設(shè)備的抗磨損性能，需要在煤礦設(shè)備零部件的生產(chǎn)過程中，調(diào)整和優(yōu)化制作工序，對零部件材料的冶煉、鍛造、冷卻處理等各個環(huán)節(jié)嚴(yán)把質(zhì)量和技術(shù)關(guān)，通過使用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)技術(shù)，確保煤礦機(jī)械設(shè)備零部件在生產(chǎn)階段達(dá)到最優(yōu)品質(zhì)，另外還可以在生產(chǎn)環(huán)節(jié)不斷引進(jìn)國外技術(shù)，進(jìn)行有效創(chuàng)新，提高煤礦機(jī)械設(shè)備的抗磨損性能。3.3加強(qiáng)機(jī)械操作人員的培訓(xùn)煤炭行業(yè)是一項勞動密集型產(chǎn)業(yè)，傳統(tǒng)煤礦開采對井下操作人員的整體素質(zhì)要求不高，但是隨著煤礦井下機(jī)械化、自動化程度的加強(qiáng)，井下操作人員對煤礦設(shè)備的合理操作對井下設(shè)備的損耗產(chǎn)生極大的影響，由于不合理操作等人為原因所造成的機(jī)械磨損失效現(xiàn)象也時有發(fā)生。因此加強(qiáng)對機(jī)械操作人員的操作規(guī)范、專業(yè)技能、文化程度等方面的培訓(xùn)，通過宣傳和普及井下設(shè)備操作技術(shù)及原理，讓井下操作人員能夠熟練掌握不同設(shè)備的操作技巧及原理，懂的如何能夠更好地維護(hù)井下設(shè)備，減少設(shè)備磨損和消耗，提高生產(chǎn)效率和效益。

4結(jié)束語

煤礦機(jī)械設(shè)備的磨損主要是由于井下環(huán)境、機(jī)械工作原理、化學(xué)腐蝕等幾類原因造成的，由于我國煤礦開采過程中各開采企業(yè)對煤礦設(shè)別的維護(hù)、維修技術(shù)較低，使煤炭機(jī)械設(shè)備的淘汰率較高，一定程度上增加了煤炭企業(yè)的開采成本，因此對煤礦機(jī)械磨損失效方法的分析和抗磨措施的研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。

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作者: 李忠貞 單位: 西山煤電股份有限公司