基于煤礦機械零件的可靠性研究

田永慶

(徐州開放大學，江蘇 徐州 221000)

1 影響煤礦機械零件可靠性的因素

對煤礦機械零件可靠性將會產生影響的因素主要包括以下幾個方面：第一，零件自身的型號和結構因素。在絕大多數的煤礦機械零件中，都或多或少存在零件的形狀和結構設計不合理的問題。第二，煤礦機械零件自身的表面狀態因素。在煤礦機械零件加工生產的環節中，如果切削所用的加工方式出現了相應的問題，就會導致在零件表面出現不同程度的粗糙現象，使得零件表面的尖銳程度和尺寸數值等等都不符合煤礦機械正常生產運轉的全部要求，最終帶來的問題就是零件外面出現溝痕、刀痕等問題，一旦在零件表面出現了這類問題的情況下，應力集中效應就會得到進一步地強化，在實際的生產過程中間就更容易出現相應的斷裂問題，不但使得整體的機械零件可靠性得到了顯著地降低，而且機械整體的使用壽命也會得到大幅度地削弱。第三，零件自身的組織狀態。如若煤礦機械零件自身的組織狀態水平相對較低，也會對整體的零件可靠性產生負面影響。第四，煤礦機械零件裝配因素。如若在煤礦生產機器零件的過程中出現了裝配環節操作不當的問題，對于整體零件的使用可靠性以及壽命都將會帶來十分嚴重的負面影響。

2 煤礦機械零件可靠性的評價指標建立

2.1 可靠性評價指標體系

煤礦機械零件的可靠性實際上包括了固有及使用可靠性2個方面，表1展示了煤礦機械零件的可靠性評價指標體系組成。

表1 煤礦機械零件可靠性評價指標體系

表格中中括號內的數值代表著權重，實際上這一評價體系呈現出一種樹型的層次化結構，也正因為如此，對于煤礦機械零件可靠性的評估就是一個多目標層級化的模糊綜合評價過程，需要以最深層評價指標作為基礎，逐級向上進行評價，一直達到總體評價目標為止。在進行單級模糊評價的時候，需要將某一個子目標的指標集設置為U={u1，u2，…，un}，其評語集V則需和指標集中內容逐一對應即可。在一般情況下，評語集內的評語標尺使用的都是很好、好、一般、差、很差。對應指標的權重集A={a1，a2，…，an}，這里的權重實際上是對應指標集中重要程度的一種展示，且權重集在一般情況下都是由專家給出的。

矩陣中包含的rij就是指標ui判定為vj的隸屬度，并且rij是可以經由測評人員打出在評語標尺上的模糊分而確定的。而實際的Ri=(ri1，ri2，…rin)則是代表著ui的評價集，由此不難得到子目標的綜合評價

B=AR=(a1，a2，…an)·

在單一級別的子目標綜合評價體系得出之后，以同一層子目標的評語集Bij作為基礎，則可以得到如下的模糊矩陣，其中的l下標主要代表的是同一層內包含的子目標的實際數量

同時，針對各層次的子目標給出的權重集是Ai=(ai1，ai2，…ail)，在浙西的的這些綜合評價得出之后，便可得到父級子目標得到綜合評價為

Bi-1=AiRi=(ai1，ai2，…ail)

公式中的下標i-1代表著第i層的父層，最終得到的總體目標綜合評價如下

B0=(b01，b02，…b0n)

2.2 可靠性評價指標體系案例應用分析

對于該鏈輪的固有可靠性而言，由于其設計和制造水平良好且制造材質為中等，為此，其評判向量則分別為b21=(0.1，0.8，0.1，0.0，0.0)，b22=(0.1，0.8，0.1，0.0，0.0)，b23=(0.0，0.2，0.6，0.2，0.0)，其中的權向量為a11=(0.3，0.3，0.4)，則鏈輪的實際固有可靠性評價b11=(0.3，0.3，0.4)×

3 如何有效提高煤礦機械零件的可靠性

3.1 結構設計改良及故障減少

想要真正意義上保障煤礦開采的生產效率，就需要對整體機械的可靠性做出相應地保障，而這就需要各個煤礦生產機械零件自身的可靠性得到相應地保障。在這個環節中，需要利用一些可靠性較高的元件，并同步提高機械零件制造原材料和加工工藝水平，并且在質量條件一定的情況下，提升整個系統的備用量，尤其是對于煤礦開采的一些關鍵性設備來說更是如此。并且在實際的零件組裝配置框架中需要采用平行的并聯配置系統，主要是為了確保在其中某一部件出現故障問題的時候，機器設備仍舊可以維持正常形態的工作，而對于那些處于惡劣工作環境下的煤礦機械而言，需要采取相應的防護措施。除此之外，為了進一步提升煤礦生產機械的安全性，還需要在其中設置安裝相應的安全裝置，主要是防止在機械發生故障的時候，及時終止事故的進一步拓展和機械的工作狀態，從而進一步強化煤礦生產機械安全性與可靠性。而且在設計煤礦機械零件的過程中，需要采用模塊化和標準化的設計方式，主要是為了提升這些機械零件的可替代性以及維修便利性，從而使得零件自身的利用率得到相應地提高。

3.2 故障診斷維修技術的更新和養護工作的強化

對于煤礦生產機械零件來說，在實際的生產環節中，故障是一個無法避免的問題。為了更好地保障其自身的可靠性和安全性，需要使用合理的故障診斷方式，并注重多種故障簡單技術結合使用的方式，從而真正意義上在零件出現故障問題的時候，得以在第一時間內做出反應，并采取相應的措施解決問題。除此之外，還需要隨著時代的發展，使用可靠程度較高的維修技術，并在強化機械預防性維修工作力度的基礎上，及時有效地排除機械生產環境中存在的各項安全隱患。同時為了保障煤礦生產機械的安全可靠性，對其開展定期的維護檢修工作，除了定期的保養和洗滌工作之外，還需要對機械零件的具體進度進行定期的定點檢測，一旦發現部分零件在關鍵指標上不符合相關數據的要求，需要及時采取有效的措施解決這些問題，或者是及時更換零件，從而真正意義上提升煤礦機械生產零件及整體設施生產的安全性和可靠性。

4 結語

我國的煤礦生產行業，現如今也正在向著現代化和機械化的方向發展，但是煤礦機械的大量使用同時也帶來了相應的生產安全和故障問題，為了更好地解決這些問題，就需要對內控機械零件的可靠性做出相應的保障。本文通過深入分析影響煤礦機器零件可靠性的因素，在全面組建綜合評價指標體系的基礎上，提出了相應的煤礦機械零件可靠性保障措施，以便為今后的煤礦生產行業發展提供相應的幫助。