煤矿机械磨损及减小煤矿机械磨损策略分析

煤矿机械磨损及减小煤矿机械磨损策略分析

李继平

开滦能源化工有限股份公司范各庄矿业分公司，河北 唐山 063000

摘要：煤矿机械设备运行期间，机械磨损现象出现频率较高，一旦发生磨损，设备就会失效，进而导致工作效率降低，甚至造成一定经济损伤。因此，本文在分析煤矿机械磨损主要影响因素的基础上，探讨了减小煤矿机械磨损的策略，旨在促进机械磨损发生率进一步降低，并提高工作效率。

关键词：煤矿；机械设备；磨损；减小策略

引言

煤矿开采通常是在地下环境中进行，这导致其机械设备在较为苛刻的环境条件中工作，再加上设备运行时各部件运行速度都非常高，使其承受非常大的载重量和冲击力，容易造成零件磨损。另外，不断增加设备使用年限过程中，局部磨损现象也会出现在部分设备中。由于煤矿开采采用的都是大型机械设备，若是磨损现象大规模出现，设备运转极易停止或设备失效，进而极大降低工作效率，同时，如果维修及保养未能及时实施，不仅会严重损害设备，且安全隐患也非常大。因此，定期检修煤矿设备，减小磨损情况对保证正常运转机械设备、提高工作效率有着重要意义。

1 煤矿机械设备磨损的影响因素分析

1.1 零部件材料与表面加工质量

对于机械设备零部件来说，其使用材料会对性能产生极大的影响，材料优劣决定耐磨性、材料硬度决定抗变形能力，不过，材料硬度并非越高越好，当硬度过高，会明显增加材料的脆度，进而使设备工作性能受到影响。零部件生产过程中，若形状未能完全符合预先设计的性状，那么受力不均匀问题很容易发生，从而导致严重磨损部分零部件。载荷相同情况下，如零部件粗糙度较低，则会减小伤害，但如果表面过于平滑，磨损情况可能会加剧。

1.2 零部件润滑与装配质量

润滑剂合理使用时，会大幅度降低零部件的磨损程度，但如果选择润滑油过程中并未对实际工作条件、机械摩擦情况、运转符合情况等因素做出考虑，可导致润滑油选择不恰当，影响润滑油作用的发挥[1]。零部件装配质量也会一定程度影响其磨损情况，如果安装空间过小，过热现象在零件表面局部发生，这对设备部件的咬合不利，若空间过大，则会进一步加剧零部件磨损情况。

1.3 零部件承受的工作载荷

总体上看，零部件磨损情况正相关于其承受的压力。除压力外，载荷特征也会明显的影响零部件磨损，例如冲击载荷是否存在，载荷发挥长期作用还是短期作用等，均会对零部件受力性能产生影响，但承受的载荷超过限度，可极大影响其功能，进而影响设备的正常运转。

1.4 机械设备运转速度与周围环境

机械设备运行期间，运转速度、运行状态均会不同程度的影响磨损情况，干磨损时，一旦运转速度过快，设备磨损会加剧，当使用润滑油，快速运转反而会将磨损减轻。机械设备运转有过高温度情况下，润滑油稳定性可受到影响，继而影响吸附机械设备的能力[2]。另外，在矿井内部，存在的粉尘、有害气体等均会加剧磨损情况，使零部件使用寿命缩短。

2 减小煤矿机械磨损的策略

2.1 优化设计结构

在我国煤矿业，机械磨损现象普遍存在于各企业中，甚至有些企业已经出现磨损失效问题，而这一问题的发生与设计结构不完善密不可分。针对此问题，要对设计结构做出优化。设计之前，设计人员要对煤矿机械结构及摩擦理论做出深入的研究，将磨损规律及成因精细的分析出来，再据此完成工艺方法的选择，同时与煤矿生产现场的实际相结合，对磨损零件间的接触状态做出着重考虑，确保设计出的机械结构是合理的[3]。除合理设计外，零件生产尺寸、零件间配合方式等方面均要严格的规定，避免过度磨损导致部件损害，最大限度延长机械使用时间。

2.2 重视材料选择

煤矿机械磨损也相关于选用的材料，若是未能合理选择材料，会加剧磨损，使生产效率降低，且机械设备使用寿命也会受到较大的影响。因此，要对材料的选择十分重视。选择时，不仅要具有较强实用性，且要容易获得，还要经济实惠。从实际的煤矿机械作业环境来看，材料要适合使用，尤其要对非金属玻璃、钢铁材料、橡胶等材料的具体情况做出充分考虑，再与实际相结合，提高利用效果。现阶段，我国煤矿企业选用机械材料时，已经具有非常丰富的选择耐磨性材料经验，多数企业都能以具体工况为依据完成相应牌号、成分材料的选择，例如大部分企业都使用低碳锰钢作为耐磨零件，原因其耐磨性要优于一般钢材，又如部分企业截齿刀头选择硬质合金材料[4]。另外，也有不少企业利用独特方法强化材料，随着我国迈入科技信息时代，零部件材料种类越来越多，这有助于提高零部件的抗磨性。因此，抗磨材料研发的加强、不断改进完善现有材料是最佳的零部件抗磨性提高的方法。

2.3 定时维护维修

煤矿矿井具有十分恶劣的作业环境，在生产作业时，煤矿机械经常会出现各种问题，如润滑不良、磨损腐蚀，这不仅影响机械设备工作效率，且机械设备使用寿命也会明显缩短。对此，应定时开展维护维修工作，以能预防或及时发现各种问题，促进机械设备使用寿命延长。日常使用机械设备时，要对操作流程严格规范，防止发生过快超载情况。尽管定期维护作用巨大，但煤矿机械维修管理工作是一项枯燥而又漫长的工作，部分企业可能会出现逐渐懈怠的现象，甚至有部分企业为使成本减少而不进行此项工作

[5]。针对此种现象，要积极转变领导层的观念，从上至少的提高对定时维护维修工作的重视程度，并在日常工作中良好的落实，减轻机械磨损情况，并及时发现可能发生的问题，尽早采取措施干预，减轻企业经济损失。最后，相关厂家也要尽量的建立其维修责任制度，以能进一步提高机械质量及维修翻新质量。

2.4 合理选择生产工艺

煤矿机械要想耐磨性、抗磨性比较高，除结构设计要合理、选择材料要优质、维修维护要定期开展外，使用的生产工艺也要科学。通常，机械零部件生产工艺是关键的磨损影响因素，因此要非常重视生产技术的严格把关。机械生产过程中，冶炼、铸造、冷加工热处理等较为完整的工艺流程，尤其是冷加工、热处理环节，其质量会直接影响材料质量，冶炼成分控制则会影响材料的强度、韧性等，可见，无论哪道生产工序，都密切相关于机械质量，所以生产工艺技术必须要合理、科学的选择，才能使机械质量最大限度提高。另外，我国各企业可积极引进国外先进技术，并与国内生产工艺技术相结合，促进机械生产质量显著升高。

2.5 应用现代润滑技术

现代机械设备使用过程中，润滑技术具有重要的作用，其可将机械设备磨损程度有效降低。润滑技术的应用主要体现在润滑剂的使用上，对于高速运转机械设备，润滑剂要选择较低黏稠度的，以使磨损减轻，而低速运转的机械设备则要选择有较高黏稠度的。同时，冬季、夏季也要选择不同黏稠度的润滑剂，冬季要选择具有较低凝固点的，夏季则选择具有较大黏稠度的。此外，润滑剂黏稠度的选择还要对冲击载荷做出考虑。

3 结束语

现阶段，煤矿机械使用过程中，磨损现象是存在的较为突出的问题，磨损的产生与作业环境、结构设计、材料使用等多方面因素相关，应加强对这些因素的干预，并定期开展维修维护工作，让磨损程度尽可能减轻。

参考文献：

[1]申健义.煤矿机械设备磨损因素分析及对策[J].能源与节能,2020(11):103-104.

[2]李挺.煤矿机械设备磨损问题及解决方案探究[J].石化技术,2020,27(01):228+234.

[3]贾杰.煤矿机械磨损失效研究[J].能源与节能,2020(01):106-107.

[4]李臣武.浅谈煤矿机械有形磨损故障分析与预防[J].贵州广播电视大学学报,2019,27(03):59-63.

[5]赵源.浅析煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施[J].现代制造技术与装备,2019(01):138-139.D