煤礦機械磨損失效分析方法和抗磨措施

王濤

摘 要；隨著科學技術的發(fā)展，各個行業(yè)的生產(chǎn)設備都已經(jīng)趨向于機械化和自動化，而煤炭資源作為我國主要的能源之一，其生產(chǎn)效率在一定程度上影響著我國市場經(jīng)濟的發(fā)展速度。煤炭生產(chǎn)行業(yè)的機械化和自動化實現(xiàn)了高產(chǎn)與高效的目的，但是煤炭生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境十分惡劣，生產(chǎn)機械的磨損情況比較嚴重，因此分析和研究煤炭生產(chǎn)機械發(fā)生磨損失效的原因及對策，對煤礦安全、高效生產(chǎn)有十分重要的現(xiàn)實意義。

關鍵詞：煤炭生產(chǎn) 機械磨損 安全生產(chǎn)

中圖分類號：TD4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（a）-0088-01在煤炭開采的過程中，機械設備的安全、可靠的運行是制約煤炭資源高效生產(chǎn)的最主要原因，煤炭生產(chǎn)的條件十分惡劣，并且其生產(chǎn)環(huán)境也很差，因此在工作過程中導致設備的磨損情況十分嚴重進而給煤炭企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟損失[1]。為了保證煤炭生產(chǎn)的高效生產(chǎn)，企業(yè)一方面要對設備進行定期的維護和檢修，適當?shù)母纳茩C械設備的使用條件；另一方面要嚴格的按照設備的使用要求進行操作，切實避免設備超載、超速使用。

1 煤炭生產(chǎn)設備磨損失效的分析方法

1.1 一般資料分析

在對磨損零件展開失效原因分析之前，要確定該零件在整套生產(chǎn)系統(tǒng)中的基本資料，例如：零件的作用、零件的結構特征、零件的材質(zhì)和加工工藝、零件的受力情況以及平均壽命等，并且要對磨損失效零件的損壞程度做好詳細的記錄，要保存失效零件的樣本。

1.2 失效零件的宏觀與微觀分析

對磨損失效零件的宏觀分析主要是觀察其外表的主要特征，對失效特征有代表性的零件要做好照片的拍攝記錄，有必要的時候要對零件磨損部位的尺寸做好測量和記錄，根據(jù)以往的經(jīng)驗，煤礦機械磨損失效大多數(shù)是零件的表面磨損、表面的劃痕以及凹坑等，這種情況宏觀特征比較明顯，分析人員可以用肉眼觀察到。

對于磨損失效零件的微觀分析主要是在實驗室中使用高倍顯微鏡進行觀察，例如：電子掃面顯微鏡、立體顯微鏡以及光學顯微鏡等，這種分析方式可以找出肉眼無法觀察到的擦傷、條痕、裂紋以及夾雜物等，并且對上述情況觀察的比較清楚，做好零件表面微觀磨損失效的研究和記錄，為企業(yè)確定機械設備磨損失效的類型提供依據(jù)，并為以后零件的材料選擇提供參考。

1.3 失效零件的亞表面分析

如果零件出現(xiàn)了磨損失效，在其磨損的表面之下會有一層很厚的金屬發(fā)生了變化，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)可以為研究零件磨損發(fā)生的過程提供參考。零件在磨損的過程中，其磨損部位的亞表層會出現(xiàn)兩種變化，一種是有一層很厚的金屬發(fā)生加工變形硬化，這種變形的硬化程度與一般的冷卻硬化程度相比要更加強烈，會使零件表面的組織狀態(tài)或者表面的金屬成分出現(xiàn)嚴重的變化，最終導致零件當前的狀態(tài)與原始狀態(tài)出現(xiàn)很大的差異，分析零件當前表面的組織成分能夠為機械零件的磨損的發(fā)生過程指明方向，進而找出零件磨損失效的原因；另一種變化是零件出現(xiàn)回火軟化的情況，很多時候還會出現(xiàn)超細結晶的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象的產(chǎn)生都是因為機械零件在工作的過程中因為局部發(fā)熱產(chǎn)生的，摩擦產(chǎn)生熱量使零件的溫度持續(xù)升高，加之外部其它因素的綜合作用最后使零件的性能發(fā)生嚴重的變化，進而產(chǎn)生零件失效。

1.4 零件磨損失效的產(chǎn)物分析

零件磨損失效的產(chǎn)物是指在零件磨損的過程中產(chǎn)生的碎屑，這些碎屑可以集中的反映出零件受到的類型，例如：來自物理的作用、來自化學的作用等，但是由于煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境很差，機械生產(chǎn)中的磨損碎屑收集起來比較困難，零件的鐵屑和煤炭的碎屑容易混合在一起，因此一般要采用磁性收集法對零件的磨損碎屑進行收集。

2 煤礦機械磨損失效的抗磨措施

2.1 改善煤炭機械的設計結構

煤礦機械磨損失效的情況在國內(nèi)的煤炭企業(yè)中比較普遍，而且由于這幾年來對煤炭資源需求量的持續(xù)增加，導致機械磨損失效的現(xiàn)象越來越嚴重，分析這種問題發(fā)生的本質(zhì)原因，是因為機械設備的設計結構不合理引起的，因此要想徹底避免機械磨損失效的產(chǎn)生就要對機械設備的設計結構做相應的改善[2]。設計人員要結合生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況，要充分考慮磨損零件與零件之間的接觸狀態(tài)，一旦確定合理的結構就要嚴格規(guī)定零件生產(chǎn)的尺寸和配合方式。

2.2 選擇最佳的生產(chǎn)材料

在生產(chǎn)機械設備的時候，材料的選擇對設備后期的使用壽命有很大的影響，因此對材料的選擇不僅要考慮它的經(jīng)濟性更要考慮它的適用性。從國內(nèi)當前的情況來看，多數(shù)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)設備在耐磨零件的選擇上使用的是低碳錳鋼，這種鋼與普通的鋼相比耐磨性能較好，而且隨著現(xiàn)代生產(chǎn)技術和工藝的發(fā)展，對零件生產(chǎn)材料的選擇也越來越多，為進一步提升煤礦機械零件的抗磨性和抗腐蝕性提供了堅實的技術保障，因此為了有效的減少機械零件的磨損在生產(chǎn)的時候要盡量選擇最佳的材料，提高零件的耐磨性，延長零件的使用壽命。

2.3 正確使用機械，做好定期維護工作

對生產(chǎn)機械做好定期的檢修和維護是有效延長機械使用壽命的重要手段，煤礦機械的質(zhì)量是一個需要長期研究和改善的問題，對機械做好維護工作可以有效的解決煤礦當前存在的磨損失效問題，國內(nèi)煤炭行業(yè)目前的管理水平較低而且管理制度也很混亂，機械設備的質(zhì)量無法得到有效的保障，因此只能在設備的使用過程中做好維護檢修工作，相應的延長生產(chǎn)設備的壽命。

3 結語

煤礦企業(yè)當前存在的機械磨損失效的問題主要是因為設備結構設計存在很多不合理的地方，而且在使用的生產(chǎn)材料和工藝處理方面存在不當，加之后期設備的過渡使用，不重視定期維護檢修工作導致現(xiàn)在機械磨損失效問題異常突出，因此要想徹底的改變現(xiàn)狀，提高煤礦生產(chǎn)的效率就必須從上述幾點入手采取適應的抗磨措施，切實提高煤礦機械的康膜性能[3]。

參考文獻

[1] 謝泳.煤礦機械磨損失效分析方法和抗磨措施[J].潤滑與密封，2009（9）：42-45.

[2] 陳力捷.煤礦機械磨損失效分析和抗磨措施[J].煤炭技術，2011（6）：31-34.

[3] 劉廣平.工程機械磨損失效分析和抗磨措施[J].農(nóng)業(yè)技術與裝備，2010（2）：108-111.