淺議煤礦機械磨損失效分析方法和抗磨措施

【摘 要】我國的資源儲量十分豐富，但與此同時對能源的需求也是非常大的。煤礦企業為了提高煤礦的產量，滿足工業發展對能源資源的需求，增加了對煤礦機械的使用。但是煤礦機械在長時間的使用下加快了機械的磨損，從長遠的情況來看這對全面提高煤礦的產量有一定的影響，不利于煤礦企業的長期發展。本文從煤礦機械的磨損原因出發，運用合適的方法分析機械磨損失效的原因，并且根據磨損的具體情況采取一定的抗磨措施。

【關鍵詞】煤礦機械；失效原因；分析方法；抗磨措施

煤礦機械的工作環境相對而言十分惡劣，加上其他原因的影響煤礦機械的磨損逐漸加劇，煤礦企業由于機械磨損而帶來的損失不可預計。除了工作環境引起的機械磨損外，我國關于煤礦機械設計技術水平和機械后續的維修技術都比較傳統，而在機械抗磨技術不夠全面，以致于機械的使用壽命較低。減少機械的磨損，提高機械的使用壽命，增加機械的抗磨性是針對煤礦機械設計需要注意的，除此之外，需要研究一定的抗磨措施來增加機械的使用效率，更好的提高煤礦的產量，減少煤礦企業的經濟損失。[1]

1 煤礦機械磨損失效的原因

1.1 煤礦機械的工作環境差

煤礦企業進行煤礦開采主要是在地下，煤礦機械的工作環境是礦井內部，而礦井內部的環境十分惡劣，例如粉塵、煤屑、礦粉等都充斥在礦井內部。煤礦機械在施工過程中這些粉塵極容易滲入軸承內部，加快了機械軸承的磨損。除此之外，煤礦機械處于礦井中長期受到地下水的腐蝕，機械受損嚴重，使用壽命減少。煤礦機械工作環境是引起機械磨損失效的重要原因，惡劣的環境加速了煤礦機械的磨損。

1.2 煤礦機械的工作難度大

煤礦企業的工作強度是由煤礦的開采量所決定的，近年來煤礦企業的競爭日益激烈，煤礦企業為了謀求發展提高企業煤礦的產量加大了煤礦開采的工作量，因此煤礦機械的工作強度在逐漸加大。煤礦機械在高強度的操作下，負荷超過了機械應有的承載強度，對機械的損傷極其嚴重。煤礦企業為了提高煤礦產量取得眼前的經濟效益而失去了長久的經濟效益，對煤礦企業的長期發展是不利的。

1.3 煤礦機械的工作時間長

煤礦企業的工作人員基本采取的工作形式是輪班制，而機械設備處于長時間的運行中，很容易引起機械設備的工作疲勞，加劇關鍵零部件的老化程度。煤礦機械在持續的運行會影響其使用功能的效用，同時機械的老化也會影響其使用壽命。煤礦機械磨損嚴重而失去效用，對煤礦企業會造成嚴重的損失。

1.4 煤礦機械的維護工作難度大

煤礦機械的維護是一項重要的工作，也是保證煤礦機械使用壽命，滿足正常生產的重要途徑。但是從實際的情況來看，我國現有的機械維護技術相對于國外的技術而言較為落后，滿足不了煤礦企業對機械維護的高要求。為了保證礦井的正常工作，煤礦機械停工檢修的時間不宜過長，這也增添了機械設備的維修難度。就目前的情況來看，我國煤礦機械設備的維修水平仍需提高。[2]

2 煤礦機械磨損失效的分析方法

2.1 機械工作情況的分析

對于煤礦機械磨損情況分析的前提是對機械工作情況資料的收集，例如機械零部件的結構和功能、操作情況、使用壽命等，同樣的是機械的維修急劇和失效過程做好詳細的記錄。這是進行煤礦機械磨損失效原因分析的重要依據，不同機械設備的情況是不一樣的，因此在對不同機械進行記錄時需要了解其重點，以保證資料的準確性和有效性。

2.2 煤礦機械磨損表面的分析

煤礦機械磨損表面要從宏觀和微觀兩個角度來分析。首先從宏觀角度來說，就是直接觀察機械零部件磨損的表面情況，收集有效的磨損表面信息，并且對磨損處進行有效的測量記錄。通過以往的檢查經驗來看，煤礦機械的磨損失效大多是磨料的磨損，而且其磨損特征相對而言是十分明顯的，可以用肉眼直接觀察到，其收集的信息對措施的制定也有一定的作用，宏觀分析也是進行抗磨措施制定的重要依據。而從微觀角度來講，則需要運用一定的分析工具，如顯微鏡等對磨損表面進行進一步詳細的觀察，微觀分析是簡歷在宏觀分析基礎之上的。

2.3 煤礦機械磨損亞表層的分析

煤礦機械磨損亞表層也就是處于磨損表面下的金屬層，而金屬層在磨損中也發生了一定的變化，這種變化可以為機械磨損的判斷提供有效的證據。而煤礦機械的磨損過程中，磨損亞表層的變化主要體現在以下幾個方面：首先，是金屬層材料的變化，在磨損過程中，材料的硬度較平常機械運行下的硬度高，這種硬度變化也使機械磨損表面的結構受到一定的影響，其中的組成成分與原本的初始狀態相比也有一定的區別。其二，是可以觀察到金屬層組織變化的過程，這是由磨損過程中摩擦生熱等現象所引起的。機械磨損過程引起溫度升高等反應使得金屬層的材料的功能發生了變化，機械磨損所造成的影響也是如今專家重要研究方向之一。其三，是磨損亞表層先后磨損的順序，既是磨損發生過程的檢查。其四，則是磨損處裂紋的形成位置，通過位置的區別對了解磨損產生的過程及其影響是有一定作用的。煤礦機械磨損亞表層的分析是機械磨損失效研究的重要方向，可以為分析提供有效的研究依據。[3]

3 煤礦機械有效的抗磨措施

3.1 煤礦機械的結構設計

煤礦機械的磨損失效除了外部因素外，很大程度上受到自身設計工藝的影響。而為了加強機械的抗磨性，需要注意的是機械與磨損物的接觸，從本質上來說就是機械的物理反應，通過對磨損亞表層的分析可以獲取有效的信息。要提高機械的抗磨性，首先要從機械的設計結構出發，根據機械磨損失效分析數據來具體的改變機械的磨損情況。

3.2 煤礦機械抗磨材料的選擇

提高煤礦機械的抗磨性是進行磨損失效分析的重要目的，通過分析結果可以了解到材料的選擇對機械抗磨性的影響是非常大的。對于材料的選擇要符合經濟適用性的基本原則，在此基礎上，結合分析數據和常年有效的經驗，根據機械的特點選擇合理的耐磨材料。選擇合適有效的抗磨材料是提高煤礦機械抗磨性的重要方式。

3.3 煤礦機械合理的使用和有效的維護

從煤礦機械的使用方面來說，首先要選擇優質的機械設備，保證煤礦正常生產的進行，而對機械工作時間和工作強度進行合理的控制，減輕機械的工作負荷，保證機械的使用壽命和耐磨性。而從機械的維護方面來說，就是要健全的機械設備維修團隊，強調機械維修的質量，運用有效的機械維修技術，機械的定期維修是合理使用機械所必須的。在使用和維修兩方面來進行改善對提高機械的耐磨性和使用壽命有一定的幫助。

4 結論

煤礦企業為了自身的短期的經濟效益而提高機械設備的使用強度，不僅是提高了機械的磨損失效程度，也影響著煤礦企業的長遠發展。而國內的煤礦機械設備的制作工藝和維修水平較為低下也減少了煤礦機械的使用壽命。要想改變煤礦機械磨損失效的問題，需要對其進行有效的研究分析，制定有效的機械抗磨措施。

【參考文獻】

[1]韓戰偉.淺析煤礦機械磨損失效及防治[J].科技傳播，2011，2（09）：33-34.

[2]石江波.煤礦機械設備的使用、維護和管理[J].煤礦技術，2011，2（07）：16-17.

[3]羅永銓.淺析工程機械零部件磨損失效和抗磨措施[J].廣東科技，2010，5（22）：77-78.

[責任編輯：丁艷]