礦井機(jī)械設(shè)備磨損問(wèn)題及對(duì)策

陶有奇

中煤新集劉莊煤礦東區(qū)固定隊(duì) 安徽阜陽(yáng) 236000

煤炭行業(yè)作為礦井機(jī)械設(shè)備較為集中的行業(yè)，礦井機(jī)械設(shè)備工作效能直接影響到煤企生產(chǎn)效率與安全。從當(dāng)前礦井機(jī)械設(shè)備使用情況來(lái)看，由于受到日常負(fù)載較大、維修保養(yǎng)不及時(shí)等多種因素的影響，礦井機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)了明顯的磨損問(wèn)題，增加了設(shè)備出現(xiàn)故障的概率，也帶來(lái)了一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。本文對(duì)礦井機(jī)械設(shè)備磨損失效類別及特征進(jìn)行了分析，研究了其中的影響因素，并結(jié)合礦井機(jī)械設(shè)備磨損實(shí)際情況，提出了解決設(shè)備磨損的相關(guān)措施，可供相關(guān)人員參考。

1 礦井機(jī)械密封分類

礦井機(jī)械密封主要指的是旋轉(zhuǎn)礦井機(jī)械中的一種軸封設(shè)備，例如：壓縮機(jī)、離心機(jī)、反應(yīng)釜與離心泵等多種設(shè)施，其中軸封的部分通常所應(yīng)用的都是礦井機(jī)械密封。而且由于礦井機(jī)械密封這種設(shè)施所接觸的全是具有毒性或腐蝕性的介質(zhì)，一旦礦井機(jī)械密封出現(xiàn)磨損故障的話就會(huì)造成較為嚴(yán)重的影響，另外在對(duì)其展開(kāi)維修的過(guò)程中，礦井機(jī)械密封主要使用環(huán)形零件操作困難；在沒(méi)有針對(duì)磨損故障的主要原因展開(kāi)分析的話，就會(huì)大幅度增加機(jī)泵的返修概率，從而嚴(yán)重的影響到相關(guān)設(shè)備的穩(wěn)定生產(chǎn)，因此，以下針對(duì)礦井機(jī)械密封的磨損故障進(jìn)行了全面分析。在礦井機(jī)械密封中主要由兩個(gè)部件所組成，分別是密封頭與密封座，其中的密封頭主要指的是自身具備一定程度的彈性元件，能夠?qū)⒅髅芊猸h(huán)的作軸朝向配對(duì)密封環(huán)的方向位移的部件，而密封座主要指的就是自身不具備一定程度的彈性元件，屬于配對(duì)密封環(huán)的組成部件。如果根據(jù)安裝密封頭的具體位置劃分的話，能夠?qū)⒌V井機(jī)械密封劃分成內(nèi)裝式與外裝式兩種；如果是根據(jù)礦井機(jī)械密封中具備一定彈性的元件結(jié)構(gòu)與分布位置劃分的話，能夠?qū)⑵鋭澐殖蓡?多彈簧，波紋管與膜片等；如果根據(jù)密封頭與面的實(shí)際數(shù)量，能夠?qū)⑵鋭澐殖蓡?雙端面兩種；如果是根據(jù)礦井機(jī)械密封的端面中介質(zhì)的壓力卸荷劃分的話，能夠?qū)⑵鋭澐殖善胶馀c非平衡兩種。能使介質(zhì)作用在密封端面上的壓力卸荷的為平衡式，不能卸荷的為非平衡式[1]。

2 礦井機(jī)械設(shè)備磨損問(wèn)題

2.1 加工制造問(wèn)題

表面加工精度。宏觀的幾何形狀精度是在加工之后和原有理論形狀的偏差，也就是零件的加工精度。其有很多個(gè)項(xiàng)目，首先比如說(shuō)橢圓度、不平行度等。表面的載荷分布情況也有著較為重要的影響，如果其載荷總是其中某一個(gè)點(diǎn)就可能會(huì)導(dǎo)致這個(gè)區(qū)域的局部磨損非常大而造成一定的問(wèn)題。表面光潔度也是非常關(guān)鍵的一個(gè)指標(biāo)，一般來(lái)說(shuō)對(duì)于相同在載荷的物體來(lái)說(shuō)其光潔度越高，磨損就越小，但是，超出了較為合理的范圍就可能會(huì)導(dǎo)致磨損量進(jìn)一步提升，使得因?yàn)楣鉂嵍热绻^(guò)高的話，就可能會(huì)使得接觸面擴(kuò)大，使得分子間的引力大大加強(qiáng)，造成了較為嚴(yán)重的磨損，產(chǎn)生了其他類型的磨損，比如膠合磨損等。零件配合度。零件的配合度也是非常關(guān)鍵的一個(gè)問(wèn)題，零件的配合間隙對(duì)于零件的實(shí)際磨損來(lái)說(shuō)就是較大的影響，一般來(lái)說(shuō)兩個(gè)部件之間的間隙不能夠過(guò)大，也不能夠過(guò)小。如果零件的裝配間隙較小的話，就可能會(huì)使得液體的摩擦無(wú)法形成而造成較為嚴(yán)重的膠合磨損，如果兩個(gè)零件的間隙過(guò)大的話，同樣也可能會(huì)導(dǎo)致其液體摩擦效果無(wú)法形成，因此我們要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，使得一些間隙在一個(gè)較為合理的范圍內(nèi)，這樣才能夠有效的對(duì)于零件的磨損進(jìn)行降低。

2.2 潤(rùn)滑油因素

通常情況下，在確保礦井機(jī)械能夠正常運(yùn)行的情況下，應(yīng)當(dāng)選擇使用粘性較好的潤(rùn)滑油，對(duì)于降低磨損量較為明顯，在礦井機(jī)械設(shè)備高速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，對(duì)于礦井機(jī)械設(shè)備負(fù)荷進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)，若處于輕負(fù)荷狀態(tài)，則選擇的潤(rùn)滑油粘度應(yīng)當(dāng)小，若負(fù)荷增加，則選擇的潤(rùn)滑油粘度應(yīng)當(dāng)隨之增加。特別是在冬季工作過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)選擇凝固點(diǎn)較小的潤(rùn)滑油，夏季則選擇粘度較大的潤(rùn)滑油。若零部件在使用的過(guò)程中，受到的沖擊載荷相對(duì)較大，則潤(rùn)滑油應(yīng)當(dāng)粘度較大，同時(shí)，若工作環(huán)境溫度較高，選擇的潤(rùn)滑油的粘度也應(yīng)當(dāng)較高[2]。

2.3 密封面的實(shí)際寬度大于摩擦痕跡

造成這類故障的主要原因有以下幾種：第一，靜環(huán)的密封面不夠平整。這種狀況主要是因?yàn)槊芊饷娴膬?nèi)部邊緣處存有連續(xù)接觸的印記，從而逐漸衍變成收斂類型的縫隙，在對(duì)這種類型的密封展開(kāi)檢查時(shí)，通常無(wú)法檢測(cè)出其他類型的磨損故障，但在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的泄漏量非常大，有很多人都認(rèn)定摩擦的實(shí)際痕跡開(kāi)始變窄之后，密封的實(shí)際面積就會(huì)逐漸減小，其中的比壓也會(huì)逐漸增加，這樣就不會(huì)再次出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，但事實(shí)卻完全相反，在密封面的內(nèi)緣開(kāi)始有所接觸時(shí)，整個(gè)縫隙的性狀為收斂型，不僅會(huì)將整個(gè)密封面的平整有所破壞，也會(huì)大幅度增加液膜的實(shí)際壓力，從而把密封面逐漸推開(kāi)導(dǎo)致其不能正常展開(kāi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。這種故障還有第二種狀況就是外緣存有接觸印記，主要指的就是摩擦的痕跡內(nèi)徑比靜環(huán)的密封面內(nèi)徑大，從而導(dǎo)致密封面的縫隙為喇叭形，這種性狀是因?yàn)橐耗ぶ械膶?shí)際壓力逐漸降低，導(dǎo)致其中的比壓逐漸開(kāi)始上漲，嚴(yán)重的增加了磨損的實(shí)際狀況，這樣就會(huì)發(fā)生溝紋現(xiàn)象，最終將泄漏的實(shí)際量份增加，導(dǎo)致其無(wú)法穩(wěn)定的進(jìn)行運(yùn)行。第二動(dòng)環(huán)的密封面不夠平整。這種狀況主要是因?yàn)樵趧?dòng)環(huán)的端面中摩擦的實(shí)際痕跡不夠連續(xù)，或者是局部有點(diǎn)或圓的形狀接觸。為了能夠有效將這類故障解決，就需要針對(duì)靜環(huán)與動(dòng)環(huán)平面的平整度展開(kāi)檢查，如果出現(xiàn)與相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求不符的部分就需要對(duì)其展開(kāi)繼續(xù)研磨，直到其符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求為止。另外，為了能夠預(yù)防密封面出現(xiàn)變形現(xiàn)象，在靜環(huán)的密封圈中一定要掌控過(guò)盈值的實(shí)際大小，以此來(lái)有效預(yù)防靜環(huán)出現(xiàn)變形，如果需要在高溫的狀態(tài)下展開(kāi)密封時(shí)，一定要通過(guò)冷卻或沖刷等有效措施，從而在真正意義上降低密封自身在溫度上的差別[3]。

3 設(shè)備磨損的解決方案

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決方案

磨損失效受到礦井機(jī)械結(jié)構(gòu)的影響是非常大的，包括其結(jié)構(gòu)和零件的形狀尺寸等，因此要根據(jù)磨損物體的具體狀態(tài)來(lái)對(duì)其進(jìn)行選擇，比如耐磨襯板，存在很多減重孔，其容易產(chǎn)生開(kāi)裂這種情況，將其改為橢圓形的孔而不是正方形的就可以使得其耐磨性能有效的提升，使得其使用壽命相比之前有較大改善[4]。

3.2 潤(rùn)滑油型號(hào)選擇

不同的潤(rùn)滑油在使用中具有不同的特性，對(duì)礦井機(jī)械的潤(rùn)滑效果也各不相同，因此必須充分結(jié)合工作實(shí)際需求選擇適宜的潤(rùn)滑油。若礦井機(jī)械經(jīng)常高速輕負(fù)荷運(yùn)行，則應(yīng)選擇低黏度潤(rùn)滑油；若設(shè)備經(jīng)常低速高負(fù)荷運(yùn)行，應(yīng)選擇高黏度潤(rùn)滑油；若零部件作業(yè)時(shí)受力大且經(jīng)常往復(fù)運(yùn)行，也應(yīng)選擇高黏度潤(rùn)滑油。通過(guò)針對(duì)性地選擇適宜的潤(rùn)滑油，可以確保潤(rùn)滑效果最佳，從而在一定程度上延長(zhǎng)礦井機(jī)械零部件的使用周期，減少礦井機(jī)械磨損[5]。

3.3 合理使用礦井機(jī)械，并定期維護(hù)礦井機(jī)械零部件

第一，盡可能營(yíng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境，如礦山生產(chǎn)過(guò)程中要建立專門的設(shè)備維修小組，定期對(duì)礦井機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查和維修，并搭建專門的放置空間和配套專業(yè)看管人員，以保證礦井機(jī)械停用使處于安全環(huán)境中。第二，定期更換礦井機(jī)械零部件液壓油及潤(rùn)滑油，例如定期更滑煤礦皮帶機(jī)周圍托輥上的潤(rùn)滑油，以及液壓支架上的液壓油，以預(yù)防液壓設(shè)備中磨損的小顆粒堵塞液壓管道；第三，控制礦井機(jī)械運(yùn)行中的溫度，解決設(shè)備散熱問(wèn)題，減少因?yàn)闇囟冗^(guò)高導(dǎo)致零部件磨損[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了能夠確保相關(guān)設(shè)施在生產(chǎn)過(guò)程中的安全與穩(wěn)定，就一定要針對(duì)機(jī)泵中的礦井機(jī)械密封出現(xiàn)磨損故障時(shí)，針對(duì)故障的原因展開(kāi)全面探討，從而在真正意義上提升礦井機(jī)械密封的維修成功率，并以此在節(jié)省維修所需費(fèi)用的同時(shí)，為礦井機(jī)械密封的應(yīng)用壽命與性能提供保障。