煤炭機械加工技術的革新與發展

摘 要：我國是世界上最大的煤炭生產國和煤炭消費國每年在煤炭上的消費和花費可以達到上千億人民幣，煤炭的開發和利用給人們的生活帶來了很多便利，而且創造了巨額的經濟效益，提升了我國的經濟實力。還有利用煤炭能夠做成很多產品，人們利用煤炭取暖，做成各種工藝品，任何機器的動力能源都是來自煤炭的燃燒動力，可以說，煤炭出現在我們生活的方方面面。當前大多數煤礦企業都依靠機械加工技術開采煤炭資源，機械加工技術不僅開采效率高，且不會造成更多的煤炭資源浪費，雖然我國致力于節約能源的開發與應用，但是未來社會的發展還是會以煤炭主要動力資源。科技的進步推動煤炭機械加工技術也在不斷更新發展，本文針對煤炭機械加工技術的革新與發展展開了討論，僅供參考。

關鍵詞：煤炭;機械加工技術;革新;發展

1 煤礦機械加工技術進行革新的重要性

我國現有的煤礦開采過程中已經實現了全面機械化加工，由于煤礦開采過程的安全性要求非常高，對機械設備性能的要求也非常嚴格，機械設備滿足開采需求，符合一定的安全質量檢驗才能應用于煤礦開采加工中。通過新技術、新設備的應用，提高煤礦機械設備開采的效率，提高煤礦生產效率，為煤礦提高較高對生產經濟效益，為社會經濟發展提供充足的煤炭資源。發展越來越快的社會以及日益增加的人口數量對社會資源來說都是一大挑戰，人類社會發展需要更多的可用的煤炭資源，以往的煤炭機械加工技術開采效率較低，且開采的煤礦還需要經過二次處理后才能投入使用。因此，急需要新技術、新設備的應用才能達到煤礦預期的開采效率。

2 煤礦機械設備設計理念

煤礦機械設備應用都是處于地下較為惡劣的開采環境中的，開采工人長期處于這樣惡劣的環境，身心俱疲，那么開采用的機械設備應當盡可能為工人提供最大的便利及人性化服務，機械設備在設計之初就應當本著人性化、方便快捷的理念，從實用性角度出發。在設計的過程中要沖動考慮人的需求，同時還要考慮機械設備是否能適應井下惡劣的環境，在復壓的環境下是否也能保持較高的生產加工效率，要考慮機械設備的可靠性。同時，開采機械設備上一般都有操作步驟以及使用禁忌的標志語，操作步驟要確保在比較顯眼的位置讓開采工人能第一時間看到，操作界面要提高可視化，從操作語言到操作流程要符合工人生產操作的習慣，按鈕設計是否符合工人日常工作需求，同時機械設備要符合工藝生產質量要求，各項質量檢驗均達到合格才能投入到煤炭生產加工中。

3 煤礦機械設計制造新技術及新工藝

3.1改善齒輪表面粗糙度的工藝

煤礦機械傳動中齒輪作為重要的一個零部件，對于煤礦傳送機械設備的正常應用起著很大的影響，齒輪加工要經過磨齒、剃齒等多個程序，齒輪在制造的第一步工藝中要使用最寬泛的加工方法，齒輪在煤炭機械加工設備中有多種用法，經過第一步加工的齒輪在后續中還需要依據機械設備應用進行二次加工。在齒輪的加工過程中，齒輪的精度要符合機械設備的應用要求，同時齒輪的打磨不能太過精細，還要保證一定的粗糙程度。因此，在齒輪打磨的過程中，要依據機械設備應用需求選擇合適的切削厚度，以及合適的切削液，綜合判斷選擇順滾方法，還是選擇逆滾方法，為了避免齒輪硬度過低，可以使用降速、提高垂直走刀量的方法保證齒輪的硬度。

3.2焊縫跟蹤技術

焊縫跟蹤技術常應用于伺服電動機，已經逐漸取代步進電動機，保證供電的穩定性，在煤礦企業的機械設備加工中，焊縫跟蹤技術與傳感器、調節器以及執行機構共同構成了反饋系統，跟蹤傳感器有快速反應能力，通過良好的傳感功能，提高系統傳遞信息的及時性。同時該技術中的控制器作為低成本、功能強的硬件，能提高煤礦運行系統的及時性，及時傳遞各種信息，對系統的運行展開有效的控制。焊縫跟蹤技術相對于其他技術來說，制作成本較低、硬件功能較強，車輪裝置結構相對簡單，更加適用于多個加工場所的應用，適合在平地中使用。

3.3特大箱形井架制造技術

特大箱形井架制造技術起到很強的支撐結構作用，施工前要確定焊接方法和接頭形式，依照焊接及接頭形式來確定通過的電流電壓大小，為了保證施工質量，在制造過程中要提前選用好相關加工儀器設備，設計標準的簡易操作平臺，組裝好內外支撐加工結構，對于井架結構變形的控制，要依據分散、對稱性原則，按照規定的參數進行焊接。

3.4液壓支架頂梁技術

煤炭機械設備的液壓支架頂梁結構屬于箱型焊接結構的一種，整項結構中包括七十多種構件，主要構件包含了多種高精尖儀器設備，鋼板厚度以及焊縫高度都有一定的要求，支架的頂梁結構使用的焊絲也是經過特殊工藝制造方法，焊絲的加工制造過程很復雜，經過多次焊接工藝才能制造完成。對于焊絲的加工焊接工藝來說非常復雜，在加工的過程中很容易因為外力的因素導致其變形，在加工焊接過程中為了保證其不會變形，保證結構構件的質量，要注意以下幾點。首先是對下料尺寸進行控制，通過仿形、數控以及切割下料等方式，保證上下尺寸的精度保持一致。同時為了保證定位的準確性，可以利用定位鉆模工裝確定定位孔，保證孔位和基準面能夠準確的對應在一起。

3.5其他技術

當前智能化時代的到來可以在煤炭開采機械設備中引入多種智能制造技術，實現機械設備的智能化、數據化應用與管理。其中應當常見的應當是計算機集成技術，即CIM技術，煤礦機械設備的應用包括人類專家和智能機械設備的應用，智能機器設備可以實現人機一體化管理與應用，在生產加工過程中省去了很多加工人力成本，提高煤礦機械設備的加工生產效率。其次是對于機械加工設備中零部件的保護與功能硬化，注意加工工藝方法的處理，提高設備硬件的抗磨性和抗腐蝕性，延長零部件的使用壽命。并通過計算機軟件模擬技術設計制造結果，提前通過計算機軟件的模擬技術觀察到設備在使用過程中很可能存在的問題，同時利用計算機模擬技術還可以實現新技術的試驗與應用，判斷新技術的使用是否存在問題。

4 結語

煤礦企業作為我國煤炭資源重要的開采企業，機械加工設備對其生產質量與效率起著重大作用，煤礦開采機械設備目前已經實現了半自動化管理，但是煤炭企業仍然是一個高危行業，當前對于煤炭機械設備的研究正在朝著全面自動化的方向發展，避免人們進入復壓的地下環境，發生安全事故的概率非常高，新技術、新設備的引用可以實現自動化管理，避免工人長時間處于地下環境，同時新技術會有更多的安全保障體系，可以盡最大程度保證地下工人的安全性。

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作者簡介：

李芳（1991年9月1日）、：女、漢、陜西省西安市武功縣、中煤科工集團西安研究院有限公司，助理工程師學士學位、機械。