煤礦機械維修中應用高效焊接技術的探討

孫雨峰

國家能源集團準格爾能源有限責任公司哈爾烏素設備維修中心 內蒙古鄂爾多斯 010300

煤礦機械行業(yè)中的綜采機械的主要產品是“三機一架”（煤剪，刮板，破碎機和液壓支架）。其產品中成分的比例超過60%。采用適當?shù)暮附蛹夹g，不僅可以提高焊接質量，還可以提高整個產品的焊接效率，甚至提高生產效率，提高產品的盈利能力和公司在市場上的競爭力。因此，尋求有效的焊接工藝具有深遠的現(xiàn)實意義。通過對我國多家大型采煤機械廠的工藝設計和設備選型進行分析比較，總結了關鍵部件的焊接方法。

1 煤礦綜掘機械設備出現(xiàn)故障的特點

從21世紀初以來，中國的整體工業(yè)化水平有所提高，經(jīng)濟進入了一個全新的時代。與以前的煤礦開采方法相比，使用煤礦機械設備不僅提高了開采效率，而且促進了能源資源的開發(fā)，甚至直接影響到礦產資源的質量。煤炭資源是經(jīng)濟發(fā)展的重要能源。因此，煤礦機械的維護保養(yǎng)極為重要[1]。這也是中國煤炭工業(yè)長遠發(fā)展的重要保證。機電故障的維修和保養(yǎng)也是一個主要的社會問題。隨著我國技術的潛力隨著煤炭生產機械化程度的提高，生產過程中使用的機電設備的數(shù)量逐年增加。因此，維護和維修問題已成為工作的主要部分。在試用期內，所有設備都處于危險之中，風險也是采礦機械設備的基本特征。與其他任務相比，采礦本身具有一定的特性，這意味著采礦機械設備也可能發(fā)生故障。通常，采礦機械設備本身具有一定的安全系數(shù)，但是該值不是恒定水平。使用設備時會導致?lián)p耗，并且該值會隨著時間的推移而降低。因此，參與煤礦大型采礦機械設備維護和修理的人員應認識到這一潛在特征，以便將危險隱瞞在萌芽中并延長設備壽命。第一個漸進主要是指煤礦大型礦山機械設備發(fā)生故障時存在一定的規(guī)律，只有相關的技術人員才能找到適用的規(guī)律，以便有規(guī)律地循序漸進。對煤礦大型采礦機械設備的全面了解?？梢郧宄乜吹焦ぷ鲿r間與磨損之間的線性關系。只有充分了解這些機器，我們才能真正提高煤礦機械設備的效率和管理水平。另外，多元化的煤礦開采本身需要多個部門的合作，而且涉及面很廣。因此，在此階段，越來越多的機器和設備被用于煤礦開采，這也對煤礦的機器和工廠經(jīng)理提出了更高的要求。此外，負責人員必須為煤礦的各種機械設備制定各種維護和修理措施，以有效地完成工作[2]。

1.1 管理原因

在將機械設備用于煤礦開采時，管理不當或過早往往會導致機械設備故障。對于煤炭公司，如果使用的管理系統(tǒng)不明確或沒有適當?shù)墓芾硐到y(tǒng)，則無法管理井筒中的機械設備。煤炭開采過程中還有另一個重要的觀點。缺乏相關管理措施，這樣通常會導致根本無法處理緊急情況，從而導致煤礦安全事故。因此，有必要根據(jù)煤礦在運行過程中的實際情況制定適當?shù)墓芾聿呗裕员銓C械設備進行嚴格的管理。只有在維護設備的過程中，才能明確定義此管理系統(tǒng)，并明確定義此系統(tǒng)中每個員工的職責，以便他們可以知道自己實際在做什么。這是以此方式確保煤礦機械和系統(tǒng)安全生產的最有效方法之一。

1.2 人為原因

人為原因是機械設備故障的最重要原因之一。人為的原因具體涉及以下方面：由于自身質量低劣，維護和管理人員在機器和設備運行期間的工作水平與其自身整體素質相比并不高，這會導致出現(xiàn)不良的心理并導致操作異常。操作正在進行中，在用于機械設備的操作中，如果設備的維護和管理不及時，則設備的故障通常會導致設備的故障。如果煤礦公司希望使設備更安全，那么最重要的是不斷提高操作員的整體素質，以使操作員在操作和維護工廠的過程中承擔更多責任。除這些以外，可以通過更好的維護方法進行維修，以確保煤礦開采作業(yè)的正常進行。

綜上所述，目前中國大多數(shù)煤礦連續(xù)三班運行。為確保設備的正常和安全運行，工廠服務人員每月對設備進行維護和保修工作，并對磨損和可更換的零件進行維修。必須將它們更換，并且將更換后的維修價值部件通過焊接發(fā)送至維修店進行維修。但是，有些設備相對較大，例如四個垂直刀片的箭頭和錐形鉆的垂直框架，它們無法拆卸和更換，但會出現(xiàn)龜裂的跡象，因此只能在面板上進行維修。修復焊縫時，焊縫的局部加熱和冷卻不均勻，這往往會導致應力和應變。在工作環(huán)境條件下，很容易引起焊接缺陷，例如夾渣和裂紋或預備，預熱和后焊。由于熱處理等不當操作，可能會出現(xiàn)諸如氣孔和裂紋之類的焊接缺陷。一旦這些具有焊接缺陷的焊接零件進入工作狀態(tài)，裂紋就會迅速出現(xiàn)，一些裂紋會迅速擴展，需要再次修復。這樣的循環(huán)不僅增加了焊接和維修成本，延遲了時間，甚至影響了生產任務的順利進行。為了確保焊接零件的維修質量并加強焊接技術應用的管理，必須采取具體措施。

2 產品分析

2.1 產品焊接工作量分析

在產品的“三機一框”煤機中，刮板輸送機和液壓支架較重。以一套約200m的中型全機械化生產線，刮板輸送機和液壓支架為例，其重量約為3500t，部件所占比例超過70%，液壓零件的比例達到20%，焊接工作量大（填充材料的重量約為部件的4%），焊接材料的消耗量超過100噸。在以富氬氣保護焊為主的焊接工藝中，提高焊接材料的熔化效率（或減少填充金屬的量）可以提高焊接效率[3]。

2.2 產品結構特征分析

①酸洗輸送機的主要部件是中間凹槽，中間凹槽從兩個凹槽側面（中間板和底板）焊接而成。共有6個對稱焊縫，并且都在同一平面上。易于實現(xiàn)工具定位和焊接自動化。②液壓零件（支柱和千斤頂）要求很高的密封和焊接可靠性。以雙伸縮柱為例。外筒的壁厚超過20mm。常規(guī)地“V”形凹槽被焊接到圓柱體的底部，其特征在于大量的填充材料，長的焊接時間和較粗的焊接晶粒。塔中圓柱體的壁厚通常約為40mm。由于無縫鋼管的尺寸順序和壁厚的限制，因此很難在市場上購買。過去，圓柱形鍛件或超厚壁鋼管用于切割金。材料成本高，生產效率低。工具就會很快磨損。

3 焊接技術的方法

3.1 采用窄間隙焊接方法

通過用U型槽代替V型槽，可以節(jié)省大約40%的焊接材料。氣保焊絲電弧焊的焊接形式適用于外圓柱體和圓柱體底部的焊接。多層涂層不需要清潔，從而降低了焊接能耗并提高了焊接性能。同時，由于減少了焊接熱輸入，使焊接晶粒細化，改善了焊縫的機械性能和抗疲勞性，并減小了氣缸體，流體泄漏的發(fā)生，增加了液壓缸的壽命。

3.2 煤礦維護技術完整的掘進機械設備

為了繼續(xù)確保煤礦機械設備的運行效率，不僅要做好設備的維修工作，維護工作也同樣重要。一方面，要求有能力的人員在設備維修后對其進行維修和保養(yǎng)。工作的主要內容是記錄設備零件的磨損，設備間隙變化的區(qū)域，電氣設備的絕緣以及設備的性能參數(shù)。只有專業(yè)的維護人員才能根據(jù)設備的使用情況制定更全面的維護計劃，從而進一步提高維護效率。當然，員工還需要提高他們的責任感并執(zhí)行所有任務，以提高員工的工作熱情。此外，組織可以建立適當?shù)目冃гu估和獎勵機制，以提高員工的熱情，并確保維護人員和設備操作員完成協(xié)調與協(xié)作，以實現(xiàn)良好的維護工作。如下圖1所示：

圖1 煤礦綜掘機械設備的養(yǎng)護技術

3.3、對于柱中圓柱加工技術，其中無縫高壓鋼管表面工藝可用于精制車輛表面，但是不能減少加工量。原始的臥式車床旋轉系統(tǒng)可用于實現(xiàn)工件旋轉并控制焊接速度，車架支撐焊炬實現(xiàn)縱向進給，形成半自動焊接系統(tǒng)，提高了加工效率，減少了約一半的工作時間。

3.3 注意機電設備的檢修和更新

煤礦公司應集中精力重建和升級設備。通過適當?shù)厣壱慌_特定的機械設備或組裝新的組件，可以大大提高設備的生產率。在條件允許的情況下，引入新的更先進的設備將使操作更加方便和經(jīng)濟。在設備維護過程中，中斷了傳統(tǒng)的維護方法，引入了高級技術人員和維護思想，減少了設備故障，折舊率和維護成本，并使設備壽命延長。因此，可以看出，對機械化設備的持續(xù)更新和重新設計還可以改善機械化設備的維護，同時延長機械化設備的壽命。同時，最重要的一點是可以在采礦公司中使用機械設備，發(fā)揮了它的積極作用[4]。

4 結語

焊接技術是煤礦機械維修中非常必要的維修方法。焊接質量直接影響設備的運行效率。因此，在我們的工作實踐中，我們必須善于發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，積累經(jīng)驗并不斷提高焊工的整體技術水平。這樣，不僅可以保證維修好采煤設備的安全運行，而且可以降低焊接和維修的成本，并有質量的保證零件的焊接和維修。根據(jù)以上分析，使用某焊接系統(tǒng)焊接中心凹槽，并使用窄縫焊接技術焊接立柱外圓柱和中心圓柱的表面。大大提高了生產效率和質量，降低了生產成本，并具有明顯的經(jīng)濟效益。因此，上述幾種有效的焊接方法值得在煤機行業(yè)中廣泛使用。