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

煤礦開采行業是我國重要的支柱型產業，為我國的經濟建設提供了重要的煤炭資源。在科學技術的引領之下，我國的煤礦開采行業也逐漸的向著機械化和自動化的反向發展，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，由于煤炭開采環境復雜而惡劣，所以煤礦機械設備在長期的運轉之下會發生機械磨損失效的情況，既會影響煤礦企業的安全生產又會影響煤礦企業的工程進度，所以針對這一情況進行相關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

在時代的發展中，我國的經濟建設速度也逐漸加快，對資源的需求也是與日俱增，煤礦開采企業為了提升生產的效率，引入了先進的煤礦機械設備，提高了生產的效率，為我國的經濟建設提供了強大的保障。但是，在煤礦開采的過程中，需要在礦井之下進行工程作業，礦井下的開采環境極為惡劣，煤礦機械設備在長期的運行之中會出現機械磨損失效的情況，這就會給煤炭生產造成很大的影響，所以針對這一問題，展開相關的研究分析，采取必要的措施來減少煤礦機械設備的磨損是具有重要的意義的，也是煤礦企業可持續發展的基礎保障。

1 導致煤礦機械磨損失效的影響因素

煤礦企業在進行煤炭開采的時候是要在礦井之下進行工程作業的，礦井下的地質條件復雜，導致煤礦機械磨損失效的影響因素也是比較多的：

首先，煤炭開采環境比較惡劣。第二，隨著煤礦開采活動的增多，煤礦企業之間的產能競爭也在加劇，很多煤礦企業為了提高產能而提高了煤礦開采的工作量，在高強度的工作之下，煤礦機械設備自然會因為機械負荷過重而發生磨損失效。第三，目前，很多煤礦企業在煤炭生產過程中采用的是輪班制度，也就是“人停機械不停”，煤礦機械設備經過長時間的不停運轉，機械內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設備資料分析法

對機械設備的資料進行分析是一種基礎性的分析方法，首先要對機械設備的基本資料進行了解和研究，比如機械設備的結構、設備的功能、操作規范以及正常的使用壽命等。其次，在機械設備發生磨損失效的時候，要嚴格的規范維修流程，對維修過程進行詳細的記錄，將容易發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驗。

2.2宏觀和微觀結合分析法

在煤礦機械設備發生磨損失效的時候，要采取宏觀和微觀相結合的分析方法，就宏觀分析法來講，直接對機械設備損壞的零部件進行表面的研究和分析，對發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驗，通常的情況下，機械設備發生磨損的零部件都可以通過宏觀分析法來發現磨損的原因，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，比如用顯微鏡設備來對磨損失效的零部件進行檢查，以便于發現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記錄，為將來采取機械抗磨措施提供數據依據。目前，顯微鏡設備的發展也極為迅速，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的。

（三）亞表面分析法

在煤礦機械設備發生磨損失效的時候，還可以采用亞表面分析法，因為煤礦機械設備在運轉的時候，其內部的零部件是高速運轉的，零部件發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據資料。零部件發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，進而使機械設備發生磨損失效，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過程中會發生回火軟化，還可能形成超細結晶，這些都會加劇零部件的磨損。零部件發生這兩種磨損情況除了跟礦井的環境有關之外，也和零部件高速運轉所產生的高溫有關。

3 煤礦機械抗磨措施

（一）優化煤礦機械的結構

優化煤礦機械的結構算是一個“治本”的方法，通過技術手段優化機械設備的結構設計，提高機械設備的品質，加強其整體的抗磨性，是降低機械設備磨損失效的最有效方法，在優化機械設備結構的時候首先要結合施工現場的實際情況，其次，要研究分析磨損零部件和機械設備的接觸狀態。只有這樣才能夠實現優化的目的。

（二）優選煤礦機械的制造材料

制造材料的優劣可以決定機械設備的品質，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，在進行機械設備制造材料選擇的時候，要結合對煤礦機械磨損失效的研究數據，合理的進行選擇，最大化的提高煤礦機械設備的抗磨性。另外，也要從經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）規范機械使用，加強設備維護

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

結論：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，還可以為煤礦企業的可持續發展提供保障。

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[3]煤礦機械磨損失效的危害及預防[J].楊桂冬,范勝山.采礦技術. 2005(02)

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