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摘要：介紹煤礦機械磨損失效的分析方法，分析煤礦機械磨損失效的原因，并針對原因提出相應(yīng)的抗磨防范，與同行交流。

關(guān)鍵詞：煤礦機械；磨損分析；抗磨措施

引言

據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，礦山機械由于工作環(huán)境比較惡劣，而且影響機械磨損狀態(tài)的原因復(fù)雜，導(dǎo)致我國的煤礦企業(yè)每年由于機械磨損所需提供的設(shè)備設(shè)施多達(dá)20萬t，價值10多億元，由于設(shè)備磨損失效使得煤礦開采停工造成的損失不可估量，中國的機械設(shè)計和運行維護的技術(shù)水平仍然是相對落后，技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用不均衡導(dǎo)致抗磨技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一導(dǎo)致機械壽命低。再加上我國機械設(shè)計、制造、使用、管理水平和個人使用習(xí)慣的影響，導(dǎo)致許多引進的先進技術(shù)沒有能及時地應(yīng)用在我國的煤礦開采上，使得我國煤礦機械磨損率高，導(dǎo)致開采成本增加[1]。

1煤礦機械磨損失效的分析方法

1.1資料分析法科學(xué)的分析方法離不開資料分析，由于煤礦機械的工作環(huán)境要求作業(yè)人員對煤礦機械工作、保養(yǎng)、參數(shù)等情況進行記錄，以及煤礦機械設(shè)備的使用說明等，我們可以通過對其工作原理進行分析，從而對各部件的作用、結(jié)構(gòu)、材料、受力、運轉(zhuǎn)時長等進行分析，有效地篩點，找到問題所在，還可以根據(jù)以往機械磨損失效的原因進行類比分析。除此之外，我們還應(yīng)保存好每一次的維修、保養(yǎng)記錄，做好資料留存工作，以便下一次分析使用。1.2宏觀和微觀分析法煤礦機械磨損宏觀分析主要是根據(jù)機械外表特征進行分析，通過觀察其正常運作以及磨損失效時的尺寸大小、磨損程度、凹凸?fàn)顩r等，對不同時期的照片進行觀察，發(fā)現(xiàn)失效前和失效后的區(qū)別，從而找出失效原因。微觀分析主要是在宏觀分析的前提下，通過精確測量零部件磨損位置的形狀和大小，對相應(yīng)部件進行提取，移動到實驗室中使用高倍顯微鏡等儀器對肉眼找到的細(xì)微痕跡進行放大觀察，從而為未能通過宏觀分析找出磨損失效問題的類型提供參考依據(jù)。1.3磨損屑末分析法磨屑分析法主要是通過提取機械運轉(zhuǎn)時零部件在磨損狀態(tài)中損失的磨屑，對其受到工況環(huán)境的受力、磨損情況等工作條件進行分析，綜合反映煤礦機械在物理作用下失效的原因。但磨屑分析法也存在一定的影響和限制，因為工作環(huán)境和磨屑體積問題，導(dǎo)致收集存在困難。1.4煤礦機械磨損表層和亞表層分析法煤礦機械零件出現(xiàn)磨損，如果在磨損零件表層發(fā)現(xiàn)一層很厚的金屬發(fā)生變化，根據(jù)表層分析法分析主要會有兩種變化，一種是金屬結(jié)構(gòu)變形硬化，導(dǎo)致零件表層組織以及成分發(fā)生變化，造成形態(tài)上的差異。第二是出現(xiàn)火軟化以及超細(xì)結(jié)晶現(xiàn)象，由于摩擦以及運轉(zhuǎn)產(chǎn)生某種高溫狀態(tài)導(dǎo)致物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，進而使零件失效。煤礦機械亞表面磨損主要處于金屬層的表面下，而金屬層在磨損時會產(chǎn)生一些必然變化，這種變化的軌跡和規(guī)律也給我們研究煤礦機械磨損提供了依據(jù)。煤礦機械在磨損過程中，磨損表面和亞表層會有幾種變化形態(tài)，首先是在金屬層上材料的變化，在機械的運轉(zhuǎn)過程中，隨著溫度的變化，煤礦機械硬度也會隨之產(chǎn)生變化，硬度的變化也就讓煤礦機械的磨損表面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化[2]，因此我們可以通過一些差異與原來的初始狀態(tài)進行比較；進而可以觀察到的金屬層的變化，推斷出由摩擦引起的磨損現(xiàn)象。煤礦機械操作磨損時引起的高溫使得金屬層的功能發(fā)生了變化。第三是磨損的亞表面已被磨損的順序檢查的過程。第四是裂紋在磨損位置的形成，對煤礦機械的磨損過程具有一定的影響，不同的零部件也會導(dǎo)致不同的磨損失效，對不同位置不同部件的磨損研究可以提供有效的分析數(shù)據(jù)。

2煤礦機械磨損失效的原因

2.1煤礦機械作業(yè)環(huán)境惡劣煤礦的開采和初步加工主要是在地下礦井里，但由于其內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜，會產(chǎn)生灰塵、煤屑、礦石散落等情況。煤礦機械在使用和施工過程中的粉塵就很可能會滲透到軸承里，增加軸承的磨損速度并且導(dǎo)致機械失效。此外，由于煤礦機械長期處于礦井中作業(yè)，經(jīng)常受到潮濕水氣的侵蝕以及地下水的腐蝕，即使沒有發(fā)生損毀使用壽命也會縮短，所以煤礦井下作業(yè)環(huán)境惡劣是機械磨損的重要原因。2.2煤礦機械作業(yè)時間長煤礦工作大多實施輪班制，而機器處于不斷運轉(zhuǎn)狀態(tài)，容易造成機械設(shè)備過度使用。煤礦機械的連續(xù)工作將導(dǎo)致其效用函數(shù)的降低，同時影響使用壽命，不論是煤礦機械的維修和購買，還是煤礦機械設(shè)備的失效都會給煤礦企業(yè)帶來巨大損失。2.3煤礦機械設(shè)備工作強度大煤礦企業(yè)的工作強度是由煤礦的開采量所決定的，近年來煤礦企業(yè)的的競爭愈演愈烈，為了提高煤礦的產(chǎn)量，加大了對煤礦的開采作業(yè)量，因此煤礦機械的工作強度在逐漸加大。煤礦機械在高強度操作下，超負(fù)荷的承載，對機械損傷極其嚴(yán)重。煤礦企業(yè)為了提高煤礦產(chǎn)量取得眼前利益而失去可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟效益，不利于煤礦產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展[3]。2.4煤礦機械維護工作難度大煤礦機械的維護影響機械的使用壽命，也是滿足正常生產(chǎn)的必要途徑之一。目前，中國現(xiàn)有的維修技術(shù)還比較落后，不能滿足煤炭工業(yè)的技術(shù)水平高要求，為了保證煤礦的正常使用，停機時間不能停留太久，加上目前的機械設(shè)備，工作的難度，中國煤礦機械設(shè)備維修技術(shù)還有很大的提升空間。

3煤礦機械的抗磨方法

3.1提升煤礦機械結(jié)構(gòu)設(shè)計煤礦機械磨損不僅跟工作環(huán)境和工作強度有關(guān)，還跟自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計和公益制作水平有關(guān)，所以提高煤礦機械的抗磨性首先要了解其工作原理，關(guān)注其摩擦情況，由于機械自身的物理反應(yīng)，我們就能通過亞表層分析采集有效信息，從經(jīng)常磨損的地方入手，提高設(shè)計水平和用材用料，提高制作工藝，提高抗磨性。3.2結(jié)合實際進行抗磨材料的選擇對于提高煤礦機械的抗磨性，還要在材料的選擇上要注重經(jīng)濟適用性的基本原則，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合分析數(shù)據(jù)和多年的經(jīng)驗，根據(jù)機器的特點選擇合理的耐磨材料。選擇適當(dāng)有效的耐磨材料是提高煤礦機械的磨損阻力的一個重要方法，所以需要對材料結(jié)合實際來選擇。3.3合理科學(xué)使用和有效維護煤礦機械科學(xué)合理使用煤礦機械能提高抗磨性，通過機械的工作時間以及工作強度的調(diào)控，降低機器的負(fù)荷水平，保證使用壽命。從機械的維修角度上來說，維護機械是提高機械設(shè)備質(zhì)量的關(guān)鍵，提高機械維修技術(shù)水平，合理地使用和維護對提高機器的耐磨性和使用壽命有一定的幫助。為了改變煤礦機械的磨損失效情況，有必要對磨損進行有效的研究分析，制定有效的機械耐磨措施，增加煤礦機械的壽命，促進工業(yè)發(fā)展。

參考文獻

[1]陳力捷.煤礦機械磨損失效分析和抗磨措施[J].煤炭技術(shù)，2011（6）：20-21.

[2]劉瑜，李愛軍，周甲偉，等.礦山機械的摩擦學(xué)問題研究[J].煤礦機械，2011（7）：37-39.

[3]焦一平.煤礦機械設(shè)備磨損及降損方法[J].科技傳播，2010（11）：99-100.

作者: 王龍峰 單位:霍州煤電集團有限責(zé)任公司豐峪煤業(yè)