煤矿机械磨损失效问题的研究柳忠杰

煤矿机械磨损失效问题的研究柳忠杰

柳忠杰

黑龙江龙煤集团股份有限公司鸡西分公司杏花煤矿机电科黑龙江省鸡西市158173

摘要：对造成磨损失效的原因从多方面进行分析，详细总结了煤矿机械磨损失效分析方法，并针对各种磨损失效提出相应的解决对策。从分析可知，设备安装、操作过程、生产过程等都会造成煤矿机械磨损损失。

关键词：煤矿机械；磨损；失效；建议

据相关数据显示，每年我国煤矿产业因设备磨损失效造成的经济损失高达19亿元人民币，在机械设备维修过程中，造成的经济损失更是难以计算，我国煤矿产业的机械化程度不断发展，煤矿机械磨损失效现象已经引起人们的关注，解决因磨损失效带来的影响，已经成为目前十分紧迫的研究课题。

1煤矿机械磨损的原因分析

1.1作业环境湿度大

我国绝大多数煤矿都是地下开采，地下开采的一个显著特点便是井下工作环境湿度大，这也是煤矿机械工作的基本环境。据有关文献表明：当井下湿度达到80%以上时，水分对于机械设备的影响与机械设备在水中浸泡的影响几乎一致，煤矿机械中金属部件因此会发生化学反应，引起金属部件表面突起，进而加剧机械的磨损。工作环境湿度大是影响煤矿机械使用寿命的主要原因。

1.2作业环境酸碱度高

金属最适宜在中性环境中，可以保存多年而不出现腐蚀现象。无论金属处于酸性环境或者碱性环境，都会加速金属的腐蚀。我国煤矿井下环境的pH值一般为弱碱性，煤矿机械长时间在这种环境里，会使机械设备的机体

质量严重下降，进而缩短煤矿机械的使用寿命。

1.3杂散电流

在煤矿井下施工或者生产作业，由于地质条件的影响，煤层中会存在着一定的杂散电流。杂散电流的存在会产生弱电离作用，进而使得煤矿机械的腐蚀加剧，最终使得煤矿机械使用寿命缩短。

1.4机械设备本身原因

煤炭开采所用的机械设备具有体积大、重量大的特点，而且随着煤炭开采自动化的不断提高，机械设备的精密度也在不断提高，这就存在着机械受细小颗粒的影响，尤其是细小颗粒对于机械轴承的影响非常明显。煤层中的成分较为复杂，存在着大量的杂质，而有些杂质质地坚硬，比如石英石、方解石等，再加上机械设备在作业过程中始终处于高速运转状态，工作压强大，而且运维人员对此种状况的维护难度大，造成煤矿机械的使用寿命缩短。

2煤矿机械磨损失效分析方法

2.1一般资料分析法

对于煤矿开采过程而言，煤矿机械是施工过程稳定运行的基础性保障，为了确保整个开采过程顺利进行，对煤矿机械磨损零件进行失效分析十分重要，对于传统的失效检测办法而言，首先，需要对整个煤矿开采过程中的机械设备进行整体的资料检查和分析，确定机械结构和各个部件的类型，这个过程中需要对各个零部件的作用、结构特点、铸造材质、抗压能力等各个方面做一个系统的分析和记录，然后根据每个零部件的检查情况进行相关对比，从而得出煤矿机械磨损失效的具体结果。

2.2宏观分析与微观分析法

对于煤矿机械设备而言，煤矿机械设备主要分成大型的宏观设备类型和小部件的微观设备，两种不同的设备类型需要用不同的检测方法进行合理的分析，才能确保失效分析的准确性和正确性；对于失效特征具有代表性的零部件分析时，要根据具体的失效情况做出图样记录，在记录过程中要确保部件的清洁程度和磨损部分的尺寸记载，保障整个磨损部件的真实性和清晰性。具体来讲，很多煤矿机械磨损问题基本属于零部件的表面磨损问题，这样的磨损问题主要包括断裂、凹陷以及表面破损等问题，这些问题能够通过日常的机械设备检查得知，而且在检查过程中比较容易发现和处理；对于很多细小部件或者设备内部的零部件而言，常规的设备损坏检查无法及时地发现和解决问题，因此针对微观部件的磨损程度分析要结合具体的磨损失效检查设备进行分析。

2.3磨损表皮分析法

根据常见机械磨损问题分析，很多煤矿机械部件经常出现表皮的损坏问题，根据相关的表皮损坏数据分析，很多破损的零件表面会出现一定程度的金属变化，这些金属变化能够为整个机械磨损分析提供一定的方法参考。根据以往的零件磨损情况分析，很多磨损表面会出现两种变化，第一种变化是在磨损零件的表面会出现一种稀薄的金属层，这种金属层会比初步冷却的金属层要硬，这种剧烈硬度的金属表层会导致很多细小零件的整体发生一定程度的轻微形变，这种轻微形变在一定程度上会造成整体机械的损害和故障。第二种变化是机械零部件在损坏过程中会出现回火软化或者超细结晶的现象，这种问题会在很大程度上造成煤矿机械设备的局部发热，使得很多零部件之间的磨损甚至破裂，从而导致煤矿机械设备的故障。

2.4磨屑分析法

以上的分析中，主要集中于机械部件的表面损害问题进行分析，在常见的机械磨损分析中，磨屑分析属于机械部件磨损分析中难度较大的类型。磨屑分析主要针对机械零部件磨损中出现的细微粉末或者铁屑等物质，这种磨屑分析的方法能够根据不同的磨屑类型进行物理反馈分析，从而获得磨损原因。由于在很多煤矿中的工作环境比较恶劣，因此使用磨屑分析的时候对于磨屑的收集存在很大的困难，因此在使用磨屑分析方式的过程中经常采用磁铁法收集碎屑，通过一定规模的磨屑分析能够清晰地获取机械设备磨损原因，从而结合具体的磨损问题进行合理防磨损措施。

3煤矿机械的抗磨方法

3.1提升煤矿机械结构设计

煤矿机械磨损不仅跟工作环境和工作强度有关，还跟自身的结构设计和工艺制作水平有关，所以提高煤矿机械的抗磨性首先要了解其工作原理，关注其摩擦情况，由于机械自身的物理反应，我们就能通过亚表层分析采集有效信息，从经常磨损的地方入手，提高设计水平和用材用料，提高制作工艺，提高抗磨性。

3.2结合实际进行抗磨材料的选择

对于提高煤矿机械的抗磨性，还要在材料的选择上要注重经济适用性的基本原则，在此基础上，结合分析数据和多年的经验，根据机器的特点选择合理的耐磨材料。选择适当有效的耐磨材料是提高煤矿机械的磨损阻力的一个重要方法，所以需要对材料结合实际来选择。

3.3合理科学使用和有效维护煤矿机械

科学合理使用煤矿机械能提高抗磨性通过机械的工作时间以及工作强度的调控，降低机器的负荷水平，保证使用寿命。从机械的维修角度上来说，维护机械是提高机械设备质量的关键，提高机械维修技术水平，合理地使用和维护对提高机器的耐磨性和使用寿命有一定的帮助。为了改变煤矿机械的磨损失效情况，有必要对磨损进行有效的研究分析，制定有效的机械耐磨措施，增加煤矿机械的寿命，促进工业发展。

4结束语

总而言之，煤矿机械设备的磨损主要是由于井下环境、机械工作原理、化学腐蚀等几类原因造成的，由于我国煤矿开采过程中各开采企业对煤矿设备的维护、维修技术较低，使煤炭机械设备的淘汰率较高，一定程度上增加了煤炭企业的开采成本，因此对煤矿机械磨损失效方法的分析和抗磨措施的研究具有十分重要的现实意义

参考文献：

[1]张佳.煤矿机械磨损失效问题的研究.机械管理开发，2018，33.03.174-175.

[2]庞英华.煤矿机械磨损失效问题的研究.山东煤炭科技，2017.06.113-114.

[3]马巧凤.煤矿机械磨损失效问题与策略研究.山东工业技术，2016.24.61.