煤礦機(jī)械磨損失效分析方法和抗磨措施研究

文/劉炳新

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煤礦機(jī)械磨損失效分析方法和抗磨措施研究

文/劉炳新

山西冀中能源山西金暉萬峰煤礦有限公司

煤礦開采行業(yè)是我國重要的支柱型產(chǎn)業(yè)，為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了重要的煤炭資源。在科學(xué)技術(shù)的引領(lǐng)之下，我國的煤礦開采行業(yè)也逐漸的向著機(jī)械化和自動(dòng)化的反向發(fā)展，大幅的提高了煤礦開采的效率，但是，在煤炭資源開采的過程中，由于煤炭開采環(huán)境復(fù)雜而惡劣，所以煤礦機(jī)械設(shè)備在長期的運(yùn)轉(zhuǎn)之下會(huì)發(fā)生機(jī)械磨損失效的情況，既會(huì)影響煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)又會(huì)影響煤礦企業(yè)的工程進(jìn)度，所以針對(duì)這一情況進(jìn)行相關(guān)的研究分析是尤為重要的，本文就煤礦機(jī)械磨損失效分析方法和抗磨措施研究做了相關(guān)的論述。

煤礦機(jī)械；磨損失效分析方法；抗磨措施研究

在時(shí)代的發(fā)展中，我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度也逐漸加快，對(duì)資源的需求也是與日俱增，煤礦開采企業(yè)為了提升生產(chǎn)的效率，引入了先進(jìn)的煤礦機(jī)械設(shè)備，提高了生產(chǎn)的效率，為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了強(qiáng)大的保障。但是，在煤礦開采的過程中，需要在礦井之下進(jìn)行工程作業(yè)，礦井下的開采環(huán)境極為惡劣，煤礦機(jī)械設(shè)備在長期的運(yùn)行之中會(huì)出現(xiàn)機(jī)械磨損失效的情況，這就會(huì)給煤炭生產(chǎn)造成很大的影響，所以針對(duì)這一問題，展開相關(guān)的研究分析，采取必要的措施來減少煤礦機(jī)械設(shè)備的磨損是具有重要的意義的，也是煤礦企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)保障。

1 導(dǎo)致煤礦機(jī)械磨損失效的影響因素

煤礦企業(yè)在進(jìn)行煤炭開采的時(shí)候是要在礦井之下進(jìn)行工程作業(yè)的，礦井下的地質(zhì)條件復(fù)雜，導(dǎo)致煤礦機(jī)械磨損失效的影響因素也是比較多的：

首先，煤炭開采環(huán)境比較惡劣。第二，隨著煤礦開采活動(dòng)的增多，煤礦企業(yè)之間的產(chǎn)能競爭也在加劇，很多煤礦企業(yè)為了提高產(chǎn)能而提高了煤礦開采的工作量，在高強(qiáng)度的工作之下，煤礦機(jī)械設(shè)備自然會(huì)因?yàn)闄C(jī)械負(fù)荷過重而發(fā)生磨損失效。第三，目前，很多煤礦企業(yè)在煤炭生產(chǎn)過程中采用的是輪班制度，也就是“人停機(jī)械不?！保旱V機(jī)械設(shè)備經(jīng)過長時(shí)間的不停運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)械內(nèi)部的組件和零部件會(huì)因此加速老化和磨損。

2 煤礦機(jī)械磨損失效的分析方法

2.1設(shè)備資料分析法

對(duì)機(jī)械設(shè)備的資料進(jìn)行分析是一種基礎(chǔ)性的分析方法，首先要對(duì)機(jī)械設(shè)備的基本資料進(jìn)行了解和研究，比如機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)、設(shè)備的功能、操作規(guī)范以及正常的使用壽命等。其次，在機(jī)械設(shè)備發(fā)生磨損失效的時(shí)候，要嚴(yán)格的規(guī)范維修流程，對(duì)維修過程進(jìn)行詳細(xì)的記錄，將容易發(fā)生磨損的零部件進(jìn)行記錄和研究分析，在此過程中不斷積累經(jīng)驗(yàn)。

2.2宏觀和微觀結(jié)合分析法

在煤礦機(jī)械設(shè)備發(fā)生磨損失效的時(shí)候，要采取宏觀和微觀相結(jié)合的分析方法，就宏觀分析法來講，直接對(duì)機(jī)械設(shè)備損壞的零部件進(jìn)行表面的研究和分析，對(duì)發(fā)生磨損失效的零部件進(jìn)行詳細(xì)的測量和記錄，記錄好零部件磨損失效的詳細(xì)情況，從維修中不斷的積累經(jīng)驗(yàn)，通常的情況下，機(jī)械設(shè)備發(fā)生磨損的零部件都可以通過宏觀分析法來發(fā)現(xiàn)磨損的原因，如果是零部件材料的磨損，還是可以很容易觀察到的。宏觀分析法也可以有助于快速的制定抗磨的措施。

就微觀分析法來講，就相對(duì)要復(fù)雜一點(diǎn)了，要使用一些必要的檢測分析工具，比如用顯微鏡設(shè)備來對(duì)磨損失效的零部件進(jìn)行檢查，以便于發(fā)現(xiàn)肉眼觀測不到的磨損狀況，然后做好零部件磨損失效的相關(guān)記錄，為將來采取機(jī)械抗磨措施提供數(shù)據(jù)依據(jù)。目前，顯微鏡設(shè)備的發(fā)展也極為迅速，功能性也越來越好，為煤礦機(jī)械磨損失效的分析方法提供了便利的條件。另外，微觀分析是要以宏觀分析作為基礎(chǔ)的。

（三）亞表面分析法

在煤礦機(jī)械設(shè)備發(fā)生磨損失效的時(shí)候，還可以采用亞表面分析法，因?yàn)槊旱V機(jī)械設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，其內(nèi)部的零部件是高速運(yùn)轉(zhuǎn)的，零部件發(fā)生的磨損情況不止存在于零部件的表面，零部件表面之下的金屬層也會(huì)產(chǎn)生變化，這層金屬層就是零部件的亞表面，對(duì)于零部件亞表面的分析也可以對(duì)制定抗磨措施提供數(shù)據(jù)資料。零部件發(fā)生磨損失效的時(shí)候通常有兩種情況，第一種是零部件金屬層會(huì)變硬，進(jìn)而使機(jī)械設(shè)備發(fā)生磨損失效，此時(shí)的零部件的金屬成分也和原來不一樣了，對(duì)其進(jìn)行亞表層分析就是十分必要的了，可以了解零部件金屬層的變化情況和引起變化的原因。第二種是零部件在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會(huì)發(fā)生回火軟化，還可能形成超細(xì)結(jié)晶，這些都會(huì)加劇零部件的磨損。零部件發(fā)生這兩種磨損情況除了跟礦井的環(huán)境有關(guān)之外，也和零部件高速運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高溫有關(guān)。

3 煤礦機(jī)械抗磨措施

（一）優(yōu)化煤礦機(jī)械的結(jié)構(gòu)

優(yōu)化煤礦機(jī)械的結(jié)構(gòu)算是一個(gè)“治本”的方法，通過技術(shù)手段優(yōu)化機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高機(jī)械設(shè)備的品質(zhì)，加強(qiáng)其整體的抗磨性，是降低機(jī)械設(shè)備磨損失效的最有效方法，在優(yōu)化機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)的時(shí)候首先要結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，其次，要研究分析磨損零部件和機(jī)械設(shè)備的接觸狀態(tài)。只有這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化的目的。

（二）優(yōu)選煤礦機(jī)械的制造材料

制造材料的優(yōu)劣可以決定機(jī)械設(shè)備的品質(zhì)，所以在進(jìn)行煤礦機(jī)械制作材料的選擇時(shí)，首先要選擇耐磨的材料來制造煤礦機(jī)械的零部件，提高零部件的耐磨性。其次，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備制造材料選擇的時(shí)候，要結(jié)合對(duì)煤礦機(jī)械磨損失效的研究數(shù)據(jù)，合理的進(jìn)行選擇，最大化的提高煤礦機(jī)械設(shè)備的抗磨性。另外，也要從經(jīng)濟(jì)適用的角度來進(jìn)行材料的選擇，畢竟控制成本也很重要。

（三）規(guī)范機(jī)械使用，加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)

首先，在煤礦機(jī)械的使用過程中，一定要符合規(guī)范，對(duì)煤礦機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和工作強(qiáng)度要實(shí)行科學(xué)的控制，從而延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命。其次，要做好煤礦機(jī)械的維護(hù)工作，制定嚴(yán)格的檢修制度，配備專業(yè)的維修隊(duì)伍，對(duì)煤礦機(jī)械進(jìn)行定期的檢查和養(yǎng)護(hù)工作。

結(jié)論：綜上所述，對(duì)煤礦機(jī)械磨損失效的分析和研究是具有重要的意義的，不但可以為制定抗磨措施提供依據(jù)，還可以為煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。

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