煤礦機(jī)械磨損失效原因與減磨的幾點(diǎn)建議

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，我國(guó)在煤炭能源的開(kāi)采利用的工作中取得了很大的進(jìn)步，這為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。但是由于煤礦的開(kāi)采作業(yè)都是在地下進(jìn)行的，工況條件極其惡劣，長(zhǎng)期不間斷的作業(yè)使得對(duì)煤礦機(jī)械的磨損很?chē)?yán)重，每年由此造成的經(jīng)濟(jì)損失是非常大的。本文著重分析了煤礦機(jī)械磨損失效原因與機(jī)理，并提出了一些策略，減少機(jī)械的磨損，延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

【關(guān)鍵詞】煤礦機(jī)械；磨損失效；減磨

1、引言

煤礦的生產(chǎn)中使用的機(jī)械設(shè)備的特點(diǎn)有很多，工作環(huán)境惡劣，設(shè)備時(shí)刻處于粉塵和水汽的包圍中，大多數(shù)的機(jī)械設(shè)備都是在高速的運(yùn)轉(zhuǎn)，震動(dòng)和摩擦，與腐蝕性的介質(zhì)接觸，工況條件極其的苛刻，很多的機(jī)械設(shè)備都是在常年累月的運(yùn)行，不分晝夜運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)。潤(rùn)滑的條件差，環(huán)境惡劣加上工況苛刻，停機(jī)的時(shí)間短，這就使得機(jī)械的零部件不能及時(shí)的添加潤(rùn)滑劑和有效的維護(hù)。礦井中的控制PH多為6.5～9.5之間，再加上空氣中水分含量的增高，這些條件直接的會(huì)引起煤礦機(jī)械設(shè)備和化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)，加快煤礦設(shè)備的腐蝕損壞。因此，煤礦機(jī)械的磨損失效現(xiàn)象及其的嚴(yán)重，由此造成的故障和安全事故時(shí)常的發(fā)生，造成的經(jīng)濟(jì)損失很難估量。隨著我國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程的飛速發(fā)展，機(jī)械化程度越來(lái)越高，機(jī)械設(shè)備的磨損程度越來(lái)越嚴(yán)重。所以減緩煤礦機(jī)械的磨損失效對(duì)煤礦業(yè)的發(fā)展極為重要，對(duì)高產(chǎn)、高效和安全生產(chǎn)具有重要的意義，同時(shí)也是我們面臨的重大挑戰(zhàn)。

2、磨損失效形式及機(jī)理

2.1 采煤機(jī)和掘進(jìn)機(jī)磨損。采煤機(jī)和掘進(jìn)機(jī)磨損主要是截齒的磨損和滾筒的磨損。截齒是采煤機(jī)械在煤層中直接割煤的零件，由于被截齒是安裝在滾筒上的，工作運(yùn)行中隨著滾筒的旋轉(zhuǎn)，直接和煤層摩擦。因此截齒磨損的只要失效形式是摩擦。因?yàn)槊簩拥牡刭|(zhì)條件不同，在煤層中存在堅(jiān)硬的礦料時(shí)，就會(huì)使截齒急劇的磨損，造成斷裂。滾筒摩擦就是隨著截齒將煤礦在煤層中切割成小塊，這些煤塊會(huì)自然的落在螺旋葉片之間，并沿著滾筒移向運(yùn)輸機(jī)。這運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，煤塊對(duì)滾筒的摩擦?xí)r非常嚴(yán)重的，其中對(duì)螺旋葉片的磨損最為嚴(yán)重，滾筒的端盤(pán)齒座也會(huì)受到很大程度的磨損。

2.2 刮板輸送機(jī)磨損。刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸物料是通過(guò)鏈條拖動(dòng)刮板，刮板在中部的槽內(nèi)滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。刮板輸送機(jī)的兩種主要磨損失效形式是摩擦磨損和腐蝕磨損，刮板運(yùn)輸機(jī)也是煤礦生產(chǎn)中磨損程度最為嚴(yán)重的機(jī)械設(shè)備之一，在機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中中部槽、鏈條、軸承、鏈輪、刮板和減速箱中的齒輪磨損的最為突出。

2.3 提升機(jī)磨損。提升機(jī)的磨損主要是在提升作業(yè)中鋼絲繩的磨損。鋼絲繩的磨損失效主要是因?yàn)閿嗝娴膿p失和局部的損傷，在慢慢磨損的過(guò)程中導(dǎo)致鋼絲繩的強(qiáng)度降低，最終不能承受足夠的強(qiáng)度使得鋼絲繩斷裂。豎井提升機(jī)鋼絲繩的磨損是因?yàn)殇摻z繩和滾筒天倫的摩擦引起的。因?yàn)槟疽r的磨損，纏繩間隙、滾筒直徑配合不當(dāng)，出現(xiàn)新繩的咬繩現(xiàn)象，也加快了鋼絲繩的磨損。此外在多層纏繞時(shí)，鋼絲繩由于擠壓造成的跳圈現(xiàn)象使得鋼絲繩的橫向和縱向的滑動(dòng)加劇，造成因?yàn)闈L動(dòng)而產(chǎn)生的摩擦損壞。除了上述的摩擦，在提升作業(yè)中鋼絲繩還存在著微動(dòng)磨損，振幅較小的微動(dòng)振幅會(huì)造成鋼絲繩間接觸面的擴(kuò)展和斷裂。振幅較大的微動(dòng)振幅，在長(zhǎng)期接觸的過(guò)程中會(huì)直接的鋼絲繩的磨損，橫截面積的減小，最終導(dǎo)致斷裂。

2.4 其他機(jī)械設(shè)備磨損。煤礦生產(chǎn)中除了上訴的機(jī)械磨損之外，還存在著很多的零部件磨損，壓風(fēng)機(jī)葉片，通風(fēng)機(jī)，和主軸磨損；缸體，立柱和液壓支架閥的影響；碰頭以及礦車(chē)三環(huán)鏈的磨損；各種鋼軌的磨損等。

3、煤礦機(jī)械的減磨措施

3.1 采用科學(xué)的生產(chǎn)工藝，提高煤礦機(jī)械的耐磨性。如果機(jī)械設(shè)備中使用的零件在其生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有達(dá)到起初設(shè)計(jì)的要求，在煤礦的開(kāi)采過(guò)程中不能達(dá)到使用的標(biāo)準(zhǔn)，很容易就會(huì)發(fā)生磨損而失效。零件的生產(chǎn)工藝是指冶煉鑄造等工藝活動(dòng)，在冶煉的過(guò)程中成分的控制，氣體含量的比例直接的影響設(shè)備零件的質(zhì)量，進(jìn)而影響機(jī)械設(shè)備的性能，在對(duì)機(jī)械設(shè)備的強(qiáng)度和韌性有很大的影響。所以在機(jī)械零件的鑄造過(guò)程中，鑄造的質(zhì)量直接影響設(shè)備的耐磨程度。在同樣的工況下細(xì)晶的抗磨性能高出粗晶很多。提高煤礦機(jī)械設(shè)備的抗磨能力的重要手段就是表面的抗磨工藝它的處理方法是多種多樣的，如表面堆接，噴涂和擠壓等。在刮板輸送機(jī)表面大面積的噴涂和通過(guò)表面堆焊的方法耐磨合金，能夠有效的提高其耐磨性能。

3.2 科學(xué)的維護(hù)保養(yǎng)，提高安全性。煤礦機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境特備的惡劣，礦井下的空氣水分含量高，導(dǎo)致機(jī)械軸的潤(rùn)滑不足，設(shè)備的磨損嚴(yán)重，同時(shí)遭到腐蝕。所以，對(duì)煤礦設(shè)備的科學(xué)維護(hù)是很重要的，也是對(duì)設(shè)備的使用壽命的延長(zhǎng)。現(xiàn)在，在大型的煤礦機(jī)械廠附近出現(xiàn)一種現(xiàn)象就是整條街都是銷(xiāo)售機(jī)械配件的，煤礦機(jī)械配件的市場(chǎng)很復(fù)雜，也很亂，配件的質(zhì)量不盡相同，這對(duì)煤礦機(jī)械的使用產(chǎn)生很大的影響。因此我們要按章相關(guān)的規(guī)定對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行管理，有效的防治由于機(jī)械設(shè)備的問(wèn)題而造成的安全事故。同時(shí)最大限度的改善機(jī)械設(shè)備的工作條件，盡量的為延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，提高維修環(huán)境創(chuàng)造有利的條件，保證機(jī)械設(shè)備的高質(zhì)量運(yùn)行。即使隨著高科技的發(fā)展，理論上這些科學(xué)技術(shù)能從根本上解決煤礦機(jī)械磨損的問(wèn)題，但是將這些高科技真正運(yùn)用到實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)很多的問(wèn)題。所以在日常的工作總加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的日常維護(hù)，一方面能減少經(jīng)濟(jì)的開(kāi)支，還能延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

3.3 把握機(jī)械設(shè)備的磨損規(guī)律，降低磨損率。機(jī)械設(shè)備的磨損不是單方面的原因的，重要在工作中留心的觀察并總結(jié)就會(huì)發(fā)現(xiàn)煤礦機(jī)械設(shè)備的磨損失效時(shí)有一定的規(guī)律的。機(jī)械設(shè)備一般在三個(gè)階段的磨損程度較大，分別是跑合階段，穩(wěn)定階段和急劇階段。跑合階段只要是由于設(shè)備的使用初期零件表面的加工不平度，在使用運(yùn)行的過(guò)程中產(chǎn)生了很大的接觸應(yīng)力。在接觸過(guò)程中加快了設(shè)備零件的磨損程度。隨著設(shè)備使用時(shí)間的延長(zhǎng)，零件間的接觸摩擦表面就會(huì)增大，不平度的凸峰就會(huì)不斷的磨損，磨損的速度就會(huì)減慢。穩(wěn)定階段就是設(shè)備經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，在加工時(shí)摩擦表面就會(huì)硬化，增長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)表面就會(huì)出現(xiàn)液體摩擦的現(xiàn)象，只是在機(jī)械設(shè)備啟動(dòng)和停止的瞬間邊界會(huì)出現(xiàn)摩擦的現(xiàn)象，但是磨損的速度是不變的。急劇階段就是在經(jīng)過(guò)前兩個(gè)階段的摩擦后，摩擦的條件出現(xiàn)了很大的不用，表現(xiàn)在間隙逐漸的增加，潤(rùn)滑油膜遭到損壞，進(jìn)而使機(jī)械磨損的速度加快，降低設(shè)備的工作效率，同時(shí)就會(huì)出現(xiàn)噪聲，機(jī)械開(kāi)始震動(dòng)，如果不停止運(yùn)行就會(huì)出現(xiàn)意外事故。所以在施工的過(guò)程中一定把握好機(jī)械設(shè)備的磨損規(guī)律，磨損不能避免，有效的把握磨損率，使設(shè)備高效率的正常運(yùn)行。

4、總結(jié)

由于煤礦工作的特殊性，機(jī)械設(shè)備的使用工況苛刻，使用過(guò)程中腐蝕磨損是在所難免的，每年由于設(shè)備的磨損造成的經(jīng)濟(jì)損失很大。政府和相關(guān)的單位都給予了高度的重視，有效的改善煤礦的工作條件，解決煤礦機(jī)械的磨損失效的問(wèn)題直接制約著煤礦業(yè)發(fā)展。在今后的發(fā)展中要重視摩擦學(xué)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，充分的利用表面工程技術(shù)，研發(fā)新的抗磨材料，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的管理和日常維護(hù)，是減緩機(jī)械設(shè)備摩擦失效，延長(zhǎng)使用壽命最根本的措施，還能有效的實(shí)現(xiàn)煤礦的高效生產(chǎn)。

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