煤礦機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)濟建設(shè)提供了重要的煤炭資源。在科學技術(shù)的引領(lǐng)之下，我國的煤礦開采行業(yè)也逐漸的向著機械化和自動化的反向發(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，所以煤礦機械設(shè)備在長期的運轉(zhuǎn)之下會發(fā)生機械磨損失效的情況，既會影響煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)又會影響煤礦企業(yè)的工程進度，所以針對這一情況進行相關(guān)的研究分析是尤為重要的，本文就煤礦機械磨損失效分析方法和抗磨措施研究做了相關(guān)的論述。

煤礦機械；磨損失效分析方法；抗磨措施研究

在時代的發(fā)展中，我國的經(jīng)濟建設(shè)速度也逐漸加快，對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，引入了先進的煤礦機械設(shè)備，提高了生產(chǎn)的效率，為我國的經(jīng)濟建設(shè)提供了強大的保障。但是，在煤礦開采的過程中，需要在礦井之下進行工程作業(yè)，礦井下的開采環(huán)境極為惡劣，煤礦機械設(shè)備在長期的運行之中會出現(xiàn)機械磨損失效的情況，這就會給煤炭生產(chǎn)造成很大的影響，所以針對這一問題，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)致煤礦機械磨損失效的影響因素

煤礦企業(yè)在進行煤炭開采的時候是要在礦井之下進行工程作業(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，在高強度的工作之下，煤礦機械設(shè)備自然會因為機械負荷過重而發(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“人停機械不停”，煤礦機械設(shè)備經(jīng)過長時間的不停運轉(zhuǎn)，機械內(nèi)部的組件和零部件會因此加速老化和磨損。

2 煤礦機械磨損失效的分析方法

2.1設(shè)備資料分析法

對機械設(shè)備的資料進行分析是一種基礎(chǔ)性的分析方法，首先要對機械設(shè)備的基本資料進行了解和研究，比如機械設(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，在機械設(shè)備發(fā)生磨損失效的時候，要嚴格的規(guī)范維修流程，對維修過程進行詳細的記錄，將容易發(fā)生磨損的零部件進行記錄和研究分析，在此過程中不斷積累經(jīng)驗。

2.2宏觀和微觀結(jié)合分析法

在煤礦機械設(shè)備發(fā)生磨損失效的時候，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，直接對機械設(shè)備損壞的零部件進行表面的研究和分析，對發(fā)生磨損失效的零部件進行詳細的測量和記錄，記錄好零部件磨損失效的詳細情況，從維修中不斷的積累經(jīng)驗，通常的情況下，機械設(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，就相對要復(fù)雜一點了，要使用一些必要的檢測分析工具，比如用顯微鏡設(shè)備來對磨損失效的零部件進行檢查，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

在煤礦機械設(shè)備發(fā)生磨損失效的時候，還可以采用亞表面分析法，因為煤礦機械設(shè)備在運轉(zhuǎn)的時候，其內(nèi)部的零部件是高速運轉(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產(chǎn)生變化，這層金屬層就是零部件的亞表面，對于零部件亞表面的分析也可以對制定抗磨措施提供數(shù)據(jù)資料。零部件發(fā)生磨損失效的時候通常有兩種情況，第一種是零部件金屬層會變硬，進而使機械設(shè)備發(fā)生磨損失效，此時的零部件的金屬成分也和原來不一樣了，對其進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轉(zhuǎn)過程中會發(fā)生回火軟化，還可能形成超細結(jié)晶，這些都會加劇零部件的磨損。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，也和零部件高速運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高溫有關(guān)。

3 煤礦機械抗磨措施

（一）優(yōu)化煤礦機械的結(jié)構(gòu)

優(yōu)化煤礦機械的結(jié)構(gòu)算是一個“治本”的方法，通過技術(shù)手段優(yōu)化機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高機械設(shè)備的品質(zhì)，加強其整體的抗磨性，是降低機械設(shè)備磨損失效的最有效方法，在優(yōu)化機械設(shè)備結(jié)構(gòu)的時候首先要結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，其次，要研究分析磨損零部件和機械設(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)選煤礦機械的制造材料

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

（三）規(guī)范機械使用，加強設(shè)備維護

首先，在煤礦機械的使用過程中，一定要符合規(guī)范，對煤礦機械的運轉(zhuǎn)時間和工作強度要實行科學的控制，從而延長機械設(shè)備的使用壽命。其次，要做好煤礦機械的維護工作，制定嚴格的檢修制度，配備專業(yè)的維修隊伍，對煤礦機械進行定期的檢查和養(yǎng)護工作。

結(jié)論：綜上所述，對煤礦機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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[3]煤礦機械磨損失效的危害及預(yù)防[J].楊桂冬,范勝山.采礦技術(shù). 2005(02)

[4]煤礦機械磨損失效探討[J].王建平.中小企業(yè)管理與科技(中旬刊).2014(02)