煤礦機械磨損失效分析方法
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1機械磨損的分類
根據相關的統計資料，在煤礦生產過程中，液壓支架、輸送機和采煤機的事故率超過了30%。其中，由于機械磨損而導致機械失效的事故率達到了80%。在煤礦生產過程中，機械設備的磨損失效狀況，分為五個種類：
（1）采煤機、掘進機損壞，失效部件為截齒和滾筒，失效的方式為磨損、摩擦；
（2）輸送裝置，失效的主要部件為輸送帶，失效方式為磨損；
（3）提升運輸系統，失效的部件為鋼絲繩，失效方式為銹蝕、磨損兩種；
（4）動力傳遞件，失效的部件為齒輪，失效方式為磨損；
（5）液壓元件磨損失效，失效方式是磨損，摩擦；
（6）刮板輸送機磨損，失效的主要部位為刮板槽，失效方式為磨損；
（7）其他部件，包括連桿、曲軸、閥桿、活塞和鏈條、閥座等。
2機械磨損的原因
（1）采煤機與井下掘進機的磨損
主要包括滾筒與截齒的磨損，在采掘過程中，因為與煤巖層直接摩擦，所以磨損是主要的失效形式。
（2）輸送裝置失效
由于當前的煤礦生產現代化程度比較高，在煤礦開采中，輸送裝置發揮著至關重要的作用，主要是輸送帶發揮著重要的作用。而輸送帶磨損的原因，包括以下幾個方面：①輸送帶由于跑偏而出現了局部磨損；②接觸式清掃器與輸送帶產生相對運動導致磨損；③輸送帶與托輥之間出現了相對運動，導致發生摩擦；④漏斗放煤及長物料，出現了沖擊摩擦。這些均是輸送裝置失效的原因，在檢修過程中需要特別注意，加以避免。
（3）鋼絲繩失效的原因
在煤礦生產中，鋼絲繩是提升運輸系統的有機組成部分，鋼絲繩出現磨損，主要包括兩個方面的原因：①鋼絲繩自身的原因，包括鋼絲繩的材質問題、制造工藝問題，配套天輪尺寸不符合、彈性疲勞造成鋼絲繩的強度降低；②外部因素，礦井水為酸性或堿性，對鋼絲繩產生了腐蝕作用；因為管理維護不當等人為原因，導致鋼絲繩出現磨損、銹蝕等。這兩方面的原因是鋼絲繩壽命縮短的主要原因。
（4）齒輪磨損失效的原因
在煤礦機械中，齒輪作為動力遞件，在機械中發揮著重要的作用。齒輪磨損失效，主要的原因包括以下幾個方面：齒輪傳遞功率較大、沖擊負荷過大、齒面接觸應力比較高，作業環境中的粉塵危害等。
（5）液壓元件磨損失效的原因
在液壓元件中，對煤礦機械產生影響的主要是液壓泵與液壓馬達。由于液壓系統中的過濾器失效比較多，所以導致大量的顆粒污染物進入到生產系統中，導致液壓元件在相對運動的過程中，表面出現摩擦、磨損而發生泄漏，使得元件性能下降無法正常工作。
（6）刮板輸送機磨損的原因
在鏈條拖動刮板系統中，輸送的物料主要是在槽內滑動，輸送物料的磨損和腐蝕是其主要的失效形式，也是煤礦機械中最容易出現的煤礦機械設備。而出現磨損較多的部件，包括中部槽、軸承、鏈條、減速箱中的齒輪和鏈輪等。
二煤礦機械的抗磨措施
1采用合理的生產工藝
在煤炭機械生產過程中，如零部件無法達到設計要求，則在開采過程中，機械容易由于磨損而失效。這里的生產工藝是指冶煉、鑄造等工藝。在冶煉過程中，應嚴格控制成分、氣體量和夾雜物等，比如韌性、強度等，避免對設備部件的磨損性能產生影響。同時，鑄造工藝也會對部件磨損性能產生影響。因此，這就需要采用合理的生產工藝，比如表面淬火、堆焊及擠壓等。在刮板輸送機上，應用堆焊方法，提高磨損性能。
2加強機械設備的維護保養煤礦機械
在惡劣的環境下作業，由于空氣中的水分含量較高，常見機械設備的磨損和腐蝕。因此，這就需要加強對機械設備的維護保養。目前煤礦機械配件市場混亂，配件質量參差不齊，所以這就要求根據相關的規定，強化設備的管理，有效降低事故率，改善設備的使用壽命。
3掌握機械的磨損規律
機械設備的磨損原因是多方面的，但是經過系統的分析，也能探索出一定的規律性。機件的磨損可分為三個階段：
（1）“跑合”階段，是指零件表面不平度，導致磨損的速度加快；
（2）“穩定”階段，經上一階段，機械的摩擦面變得較為光滑且有一定的硬化，所以在運行時，摩擦面為液體摩擦狀態，磨損減緩；
（3）“急劇”階段，經過前兩個階段，摩擦條件有了很大的改變，潤滑油也遭到較大的破壞，所以機械的性能大幅降低。因此，掌握了這一規律，就能降低設備的故障運行。
4對易磨損部件進行工藝處理
煤礦機械，特別是綜采綜掘設備，存在高強度、高磨損的工作特性，必須對設備的易損部件進行專業的工業處理，包括對采煤機滾筒、截齒、掘進機炮頭、截齒實施合金鋼堆焊，刮板機、轉載機槽實施耐磨材料板焊接，破碎機下底板安裝抗打增厚鋼板，掘進機履帶進行耐磨加厚處理、鋼絲繩、液管、支架立柱進行包套等等。對易磨損部件進行工藝處理可以有效地加強設備使用壽命，降低設備損耗。例如同煤集團某礦使用刮板機耐磨板焊接技術，延長中部槽使用壽命3個月以上，并使中部槽使用壽命增加1~2個周期，維修再制造成本只是購置新品的20~70%左右，按每日過煤量35000t來計算，使用此耐磨層后可延長刮板輸送機和轉載機過煤量300多萬噸，從根本上解決了刮板機槽的維修再利用問題。
三結語
煤礦機械的作業環境比較惡劣，容易發生磨損，發生磨損后就會造成一定的經濟損失。所以，煤礦企業必須高度重視煤礦機械的磨損失效分析及抗磨措施。在本文中，筆者結合自身的工作實際，從煤礦機械磨損的部位、失效的原因和抗磨措施等幾個方面，對該問題進行了分析與總結，希望有助于提高煤礦機械的抗磨性能。
作者：宋昊婷 單位：大同煤礦集團有限責任公司機電管理處
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