淺談煤炭機(jī)械設(shè)備的配套及互換性

劉樹杰，張松奇，陳雷

（1.鶴壁汽車工程職業(yè)學(xué)院，河南 鶴壁 458030；2.河南能源化工集團(tuán)焦煤公司趙固一礦，河南 焦作 454000）

煤炭機(jī)械設(shè)備配套及互換性對于煤炭企業(yè)生產(chǎn)具有非常重要的作用，本文主要針對煤炭機(jī)械設(shè)備的配套及互換性進(jìn)行簡要分析。

1 互換性分析

1.1 互換性的含義

對于機(jī)械行業(yè)來講，所謂的互換性就是指在同一型號的機(jī)械部件或者零件工具當(dāng)中，任意選擇其中的一個就能在機(jī)械修理或者安裝中進(jìn)行直接使用，期間無需對此零部件做出任何修理或者機(jī)械搭配改動，這種機(jī)械安裝性質(zhì)就稱之為互換性。對于一些機(jī)械中的零件或機(jī)械部件在安裝中為了滿足相關(guān)機(jī)械的要求而做出修改或者配對調(diào)整的，其中的調(diào)整內(nèi)容可能包括零件的參數(shù)、零件的硬度及使用強度等，這一類的機(jī)械安裝稱之為不完全互換。對于那些在機(jī)械安裝中需要另外添置機(jī)械配件的機(jī)械安裝過程則不具備互換性。日常生活中人們通常會接觸到很多有關(guān)互換性的情況，例如家中的空調(diào)遙控器中的電池電量耗光之后，只需更換一節(jié)與之型號相同的電池便可以繼續(xù)使用，或者汽車的輪胎破損，直接換上同樣規(guī)格的新輪胎即可，諸如此類的情形都叫做互換性。

1.2 互換性的作用

互換性的作用在設(shè)備加工、制造、裝配及維修等方面都具有廣泛的應(yīng)用，其作用非常多樣化。在進(jìn)行機(jī)械等方面的制造時，合理使用互換性幫助機(jī)械安裝工人節(jié)省了大量的勞動力，為其省去額外添置機(jī)械配件的安裝流程和工序，減少其安裝工作的強度及壓力，通過互換性的使用還有效壓縮了機(jī)械裝配工作的進(jìn)程周期，有效提升工人裝配工作的效率。具備互換性的零件及機(jī)械部件都能夠被進(jìn)行批量生產(chǎn)，此類生產(chǎn)過程由于機(jī)械操作的高度一致，可以通過計算機(jī)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行整體控制，從而省去了人力控制的步驟，既能節(jié)省人力成本又能提高車間整體生產(chǎn)效率。

2 煤炭機(jī)械設(shè)備的配套

2.1 可彎曲刮板輸送機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)之間的配套關(guān)系

2.1.1 可彎曲刮板輸送機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)運輸能力的配套

輸送機(jī)在正常運行過程中的輸送能力與實際機(jī)械工作面生產(chǎn)能力相比要大于其一倍以上，而轉(zhuǎn)載機(jī)在實際工作中的輸送能力也要遠(yuǎn)大于采煤機(jī)在煤礦生產(chǎn)中能力，若以實際機(jī)械工作面作為基準(zhǔn)生產(chǎn)衡量，則這幾種機(jī)械要按照其與機(jī)械工作面的生產(chǎn)比例進(jìn)行排序使用。

2.1.2 可彎曲刮板輸送機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)幾何尺寸和位置擺布的配套

在已經(jīng)在生產(chǎn)機(jī)械中安裝了具備端頭支架的機(jī)械工作面的前提下，必須要注意輸送機(jī)與液壓支架之間的配套關(guān)系以及轉(zhuǎn)載機(jī)與輸送機(jī)之間的配套關(guān)系，其三者之間的機(jī)械順序的搭配與整體生產(chǎn)過程的流動都有密切的聯(lián)系。

2.2 轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)之間的配套關(guān)系

2.2.1 轉(zhuǎn)載機(jī)運輸能力和破碎機(jī)破碎能力的配套

轉(zhuǎn)載機(jī)的輸送能力確實大于機(jī)械工作面的生產(chǎn)倍數(shù)，但是在實際生產(chǎn)中卻又必須要求其輸送的煤炭順利無礙的通過生產(chǎn)機(jī)械中的破碎機(jī)，破碎機(jī)一般是將傳輸進(jìn)來的煤炭通過其破碎箱中的粉碎專用刀齒把塊狀的煤炭進(jìn)行細(xì)碎，然后將煤炭碎屑再繼續(xù)輸出，這種流程的主要作用就是規(guī)避過大的煤塊在運輸過程中卡在機(jī)械中的皮帶收縮機(jī)上，使機(jī)械的工作面造成不同程度的破損，導(dǎo)致煤炭泄漏，整個工作平面停止向前進(jìn)行的情況。因而在機(jī)械配套的關(guān)系中必須要求轉(zhuǎn)載機(jī)在生產(chǎn)中的輸送性能略低于煤炭粉碎機(jī)的煤炭粉碎機(jī)能。

2.2.2 轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)幾何尺寸的配套

這種組合中的幾何尺寸配套主要就是指煤炭破碎機(jī)中的箱體煤炭傳輸通道的尺寸以及轉(zhuǎn)載機(jī)中的煤塊溜槽尺寸的配套。這兩種機(jī)械結(jié)構(gòu)的尺寸配套原則是，溜槽和煤炭傳輸通道的接口處必須高度一致，其結(jié)構(gòu)完整無破損，接口尺寸的連接需嚴(yán)絲合縫，在機(jī)械的實際接口部位保持平滑無阻礙，并且與機(jī)械中的鏈條和刮煤板無任何聯(lián)系和交涉，在生產(chǎn)中互相獨立存在。

2.3 工作面進(jìn)風(fēng)道附屬設(shè)備之間的配套關(guān)系

（1）乳化液泵站輸出液壓和流量與液壓支架需求液壓和流量之間的配套。機(jī)械配套中要求的主要指標(biāo)是：輸出液體流量及液體壓力的指標(biāo)、機(jī)械支架在整體流程中的移動速度及支撐力指標(biāo)。

（2）采變輸出電源電壓及移動變電站電源電壓和高效機(jī)械生產(chǎn)工作面設(shè)備需求電源電壓等級之間的匹配。通常情況下的機(jī)械匹配原則是將采變輸出的電壓等級及整體電源等級都降低一個檔次，通過機(jī)械中的電纜線路傳輸?shù)綑C(jī)械工作中的總體控制開關(guān)當(dāng)中。

（3）干路線承載的電壓電流和機(jī)械工作面設(shè)備需要電壓、電流之間的匹配。該結(jié)構(gòu)搭配的匹配原則是機(jī)械干路線路的連接需選擇混聯(lián)的方式，其中集合了機(jī)械工作面上的絕大多數(shù)設(shè)備電路，干路上的總電壓需經(jīng)過精密檢測與核算。

（4）機(jī)械工作面設(shè)備總功率與變電站的額定輸出功率的匹配。在匹配中最需要重視的原則就是要將變電站中的額定輸出功率總數(shù)控制在略大于機(jī)械工作面上的設(shè)備功率總和之上。

（5）低壓和高壓的組合開關(guān)及與之對應(yīng)的控制設(shè)備中電壓等級的匹配。此組合的匹配原則必須遵從一點：實際生產(chǎn)中控制設(shè)備的電壓電流必須小于低壓和高壓的總電流和電壓。

3 煤炭機(jī)械設(shè)備的互換性

就煤炭機(jī)械來說包含的機(jī)械設(shè)備等相對較多，因為煤礦機(jī)械是屬于專門煤礦開采的機(jī)械，所以在與其他礦山機(jī)械對比來說有著較大的區(qū)別。我國是煤炭生產(chǎn)的大國，并且每年的產(chǎn)煤量都在不斷提升，因此，對于煤炭機(jī)械設(shè)備來說，在我國煤炭生產(chǎn)行業(yè)中尤為重要。而煤炭機(jī)械設(shè)備一般分為兩部分，一部分是露天煤礦機(jī)械，一部分是井下開采煤礦機(jī)械，那么對于煤炭機(jī)械的互換性來說，很多零部件都是通用的，也就是說不同煤炭機(jī)械設(shè)備的零部件不用通過修配等就可以在其他機(jī)器上進(jìn)行使用，這樣的互換性可以有效節(jié)省零配件更換費用，同時降低了煤炭企業(yè)的資金損耗。

對于一些產(chǎn)煤地區(qū)來說，產(chǎn)煤作業(yè)生產(chǎn)過程中煤炭機(jī)械設(shè)備更是必不可少的一項。對于一些大型煤礦企業(yè)來說，大型的煤炭機(jī)械設(shè)備也相對較多，那么在采煤過程中就會經(jīng)常出現(xiàn)零部件損壞的現(xiàn)象，煤炭機(jī)械設(shè)備的互換性可以在第一時間解決這樣的現(xiàn)象，減少了購買零部件等情況所浪費的時間，提高工作效率的同時，使煤炭機(jī)械設(shè)備不間斷的進(jìn)行采煤工作。

3.1 煤炭機(jī)械設(shè)備零部件的互換性

就煤炭機(jī)械設(shè)備零件的互換性來說，其中互換性指的是在統(tǒng)一規(guī)格的一批零部件中，可以不經(jīng)過選擇、修改和調(diào)整，隨便選擇一個零部件都可以在煤炭機(jī)械設(shè)備中進(jìn)行使用，同時還不會影響到機(jī)械設(shè)備的使用功能。也就是說煤炭機(jī)械設(shè)備零部件想要具備互換性必須具備三個條件，首先是裝配前不需要進(jìn)行挑選；其次是裝配時不需要修配和調(diào)整；最后是裝配可以滿足預(yù)訂和使用的要求。那么當(dāng)煤炭機(jī)械設(shè)備零部件同時滿足這三種條件后，就可以稱之該零部件具有互換性。

眾所周知，采煤工作具有很高的事故風(fēng)險，例如礦井坍塌、瓦斯爆炸、火災(zāi)等等，危及煤炭工作人員的生命健康。除了這些事故外，煤炭機(jī)械設(shè)備也常常因為持續(xù)工作等因素零部件經(jīng)常出現(xiàn)損壞，當(dāng)零部件出現(xiàn)損壞后必須要選擇適宜的零部件才能使其正常工作，所以在很多大型的煤炭企業(yè)中，無論外部還是內(nèi)部的零部件都必須符合互換性。另外，在煤炭工作中對于煤炭機(jī)械設(shè)備也有著嚴(yán)格的要求，如果一旦機(jī)械發(fā)生問題會嚴(yán)重影響采煤工作效率，所以在一些煤礦企業(yè)中對于煤炭機(jī)械設(shè)備和煤炭機(jī)械設(shè)備的零部件都有著極高的標(biāo)準(zhǔn)，只有質(zhì)量過關(guān)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)備及零部件才能有效提高采煤工作效率。

3.2 煤炭機(jī)械設(shè)備互換性和采煤作業(yè)的關(guān)系

說到煤炭機(jī)械設(shè)備的互換性和采煤作業(yè)的關(guān)系，可以說煤炭機(jī)械設(shè)備是保障采煤作業(yè)的基礎(chǔ)。我們經(jīng)常在新聞或者報紙中看到，采煤工作過程中由于工作環(huán)境等因素，往往伴隨著更大的工作風(fēng)險，無論是工作環(huán)境還是煤炭機(jī)械設(shè)備，在出現(xiàn)故障或者發(fā)生問題時都會給工作人員帶來危險，這個過程中也會降低工作效率。因此，當(dāng)煤炭機(jī)械設(shè)備具有互換性時，可以在第一時間內(nèi)解決煤炭機(jī)械設(shè)備所出現(xiàn)的問題，不但保障工作人員的生命安全，也使采煤作業(yè)更加順利的開展。

4 結(jié)語

總之，為保證煤炭機(jī)械設(shè)備的高效運行，需要積極研究其設(shè)備的設(shè)計過程，要重視配套設(shè)施與互換性等方面內(nèi)容，以此才能助力企業(yè)發(fā)展，為煤炭生產(chǎn)效率與水平提高助力。