淺談煤炭機械制造工藝的可靠性

張 偉

（1.太原理工大學，山西 太原 030024；2.山西煤炭運銷集團晉中有限公司，山西 晉中 030600）

引言

煤炭生產在很大程度上受機械的控制，只有保證了高水平、高穩定性的煤炭機械性能，才能保證煤炭生產的安全。煤炭工業目前在我國能源產業仍然占據著舉足輕重的地位，對國家能源的貢獻是不可替代的，使得工業生產的穩定性與機械可靠性受到較高的關注度。機械工藝的可靠性影響因素是多方面的，既包括最基本的機械產品物理屬性，還包括與機械生產活動相關的精度數據。可靠性研究要求建立完善的制造工藝可靠性控制體系，保證煤炭機械制造工藝符合標準化生產要求。

1 機械制造工藝可靠性概述

1.1 機械制造工藝可靠性的概念

機械制造工藝可靠性是指與各個機械制造環節相關的技術元素、制造方法、加工工序等均符合設備功能穩定、可靠的發揮。每一項與制造過程相關的因素都屬于機械制造工藝的范疇，包含了整個機械從基本零部件、材料的制造到制造設計，再從設計方案到具體的機械主體制造等多個部分［1］。每一個部分之間都是以動態形勢連續存在，共同構成完整的機械制造工藝。可靠性因素由多個方面決定，幾乎任何一個制造環節都會影響到機械的功能是否滿足使用要求。針對煤炭機械制造來說，影響工藝可靠性的主要環節包括原材料的選擇、零部件加工、生產機床、設備運輸系統、性能檢測、主體加工等。

1.2 機械制造工藝可靠性的特征

機械制造工藝無論從每一步具體的制造流程操作上還是從整個制造系統的構成上，都具有明顯的可靠性特征。要了解煤炭機械制造工藝的可靠性狀態，掌握基本特征是基本要求。根據目前我國的機械制造生產特點，工藝可靠性主要表現為過程動態性、綜合性、系統性等三大特征［2］。

首先，從工藝可靠性的過程性特征來看，所有一切與工藝可靠性相關的因素都是保證可靠性目標實現的關鍵，因此任何一個環節的缺失都會對整體的工藝可靠性形成明顯的影響，機械制造整個流程每一環節都與下一環節緊密聯系，使整個生產過程形成了完整的動態性、過程性整體。

其次，綜合性的特征與動態過程的特征是相互依存的，由于在機械制造工藝的可靠性中包含了許多過程的內容，所以由許多綜合性因素共同決定。

最后，系統性特征指所有可靠性的指標都是互相聯系的系統整體，即從設計、制造、使用的所有可靠性內容為一個完整的系統性整體。

2 煤炭機械制造工藝與其可靠性的聯系

2.1 煤炭機械制造工藝與其可靠性的關系

由于機械制造工藝流程決定其可靠性，且具有明顯的綜合性特征。因此，各種影響可靠性的機械制造工藝與可靠性指標之間表現出來的關系也具有極為復雜的特點。機械制造所采取的工藝往往對操作的準確性要求較高，因此一旦出現制造工藝上的小問題，會對整個機械的可靠性產生顯著的影響。具體來說機械制造工藝與可靠性的關系表現為以下兩個方面［3］：制造工藝的精準度掌握困難對可靠性產生了直接影響；機械制造工藝無法實現機械在使用過程中非正常磨損而產生的可靠性的變化。

所以只有盡量提高工藝水平，達到可靠性標準，才能實現可靠性的最大化。

2.2 煤炭機械制造工藝對可靠性的影響

制造工藝與機械可靠性的影響既是必然的，也是復雜的。這些影響對機械可靠性的各種參數形成不同程度的影響，進而影響到機械使用過程中穩定性能的發揮。

首先，制造工藝會直接影響機械的耐疲勞可靠性參數，與機械耐疲勞參數相關的直接因素包括零部件的性能、結構及整個機械體系的設計等，決定這些機械數據的都源自制造工藝的水平。

其次，對機械耐磨性的影響。耐磨性主要是一些與機械構件相關的物理參數或幾何參數。這些參數的影響因素來自制造工藝的生產方法、處理方案、設計方案等，工藝性因素決定機械產品是否有較高的耐磨性指標。

最后，影響機械的抗腐蝕性。不同機械構件中的化學處理工藝一般是為了提高機械部件的抗腐蝕性，這種工藝處理水平必然決定抗腐蝕性的高低。

3 提高煤炭機械制造工藝可靠性的建議

3.1 調整煤炭機械制造行業結構

目前我國的煤炭機械制造基本上處于各成一家的狀態，任何一家企業都有著特色化、自主化產權。每一家企業所研發的工藝特長性都表現的各不相同，行業之間的交流缺乏，企業之間獨立經營狀態占據主流，對煤炭機械工藝水平的提升造成了非常明顯的阻礙。行業結構的調整是由國家或行業管理等部門提出行業結構調整的構想，并鼓勵較多的企業參與到集中化生產經營模式中，實現同行業之間的聯合。換言之，深化行業之間的技術交流對提升整體行業結構的工藝水平必然會起到顯著作用。

3.2 提高機械化程度保證工藝穩定性

由于機械制造過程中影響工藝穩定性的因素具有復雜性和多樣性，所以穩定性的保持就面臨著比較復雜的調整任務，提高機械化程度是對各種制造工藝準確操作的要求。機械化所執行的各項制造工藝標準較人工制造標準有著更高的要求，所以開展與機械制造要求相符的新的機械化制造技術，能夠有效提高工藝穩定性程度，從而獲得機械更強的穩定性。

一般來說，提高機械化程度主要包括開發新的機械能源方式、新的煤炭開采方式等，然后再基于這些新的形式來提高機械化程度。例如針對露天開采的特點進行技術研究，由于露天開采有較大的可操作空間，因此可以實現更高程度的機械化，減少因人工操作對穩定性造成的影響，最大程度提高機械穩定性。

3.3 積極運用信息化技術的創新

機械制造工藝與信息化技術的結構能夠最直接有效提高機械工藝的操作準確度和效率。目前我國煤炭機械制造在信息化技術的開發利用上有著明顯的欠缺與不足，這種與信息化技術相脫離的狀態對提高工藝水平、保證工藝穩定性必然會起到制約作用。信息化技術與機械制造工藝的結合和創新是將當前已經有的信息技術成果運用于煤炭機械制造相關的機械設計、機械加工數字化中，這些相對較成熟的技術促使機械制造工藝與信息技術結合，然后再有針對性地進行技術調整和研發。

3.4 提高機械再制造工藝水平

對于已經投入使用的煤炭機械來說，較大一部分都占據了較多的成本投入。如果機械出現穩定性不足的問題，直接選擇廢棄必然是與經濟性原則不符的，制造研發水平的提高最直接的目的就是節約機械制造成本，然而對工藝穩定性水平提升也有著非常積極的意義。例如在對某一構件或整機進行再制造的過程中會發現其中磨損比較嚴重或者損耗明顯的地方，再次進行工藝調整時就有了明顯的工作重點與方向。

4 結語

目前我國煤炭機械制造工業已經支撐煤炭工業經歷了長期的發展。在煤炭工業發展要求及開采工藝穩定性要求不斷提高的情況下，機械制造工藝的調整和提高是必然途徑。只有針對各個工藝組成因素進行優化調整，促進行業之間的技術交流，才能實現整個機械制造行業的工藝水平有效提升，保證制造工藝的穩定性。

［1］ 李斌，趙新樂.淺談機械制造工藝的可靠性［J］.太原城市職業技術學院學報，2014（7）：180-182.

［2］ 張勇.煤炭機械裝備制造業發展態勢與主要任務［J］.煤炭經濟研究，2013（4）：32-36.

［3］ 姚美琴.淺談煤炭機械企業產品質量管理［J］.山西焦煤科技，2007（1）：65-67.