周密林- 煤矿机械磨损情况及减小措施
矿山机械磨损失效原因及处理方法探讨

矿山机械磨损失效原因及处理方法探讨随着矿业的不断发展,矿山机械也得到广泛应用,在生产过程中磨损失效问题也逐渐凸显。
矿山机械的失效常常导致生产效率下降和成本增加,因此必须及时分析其磨损失效原因并采取有效的处理方法。
1.材料的选择不合理:在材料选择上面,要根据所需的机械的作用环境、使用工况和材料性能,选择合适的材料才能达到较好的耐磨效果。
选择不当,如选用硬度大但不耐冲击的材料,就会导致机械失效。
2.摩擦磨损:在机械运行的过程中,由于物体之间的相对运动,会产生机械磨擦,导致磨损失效。
运动状态的不同,磨损方式也不同。
3.磨料的作用:在矿山生产中存在大量的磨料,如果机械的表面和磨料直接接触,极易出现磨损失效。
所以在机械的设计中,应考虑到磨料的影响并将其避开。
4.过载:机械在工作过程中,如果超出设计的负荷范围使用,就会造成过载,甚至是损坏,影响机械的寿命。
5.使用环境:环境的酸碱度、氧气含量、气温等的影响,会对机械产生一定的损害。
1.合理设计:合理的设计可以降低磨损的发生。
在设计的时候要避免磨料的影响、尽量减小摩擦和磨损,并要保证设计的机械能在稳定的工作范围内。
2.材料的选择:选择合适的材料也是一种有效的处理方法。
在选择材料时,应根据机械使用的环境、负荷、工作状况等需要选用合适的材料。
3.磨损面的辅助性处理:通过磨损面辅助性处理,控制磨损过程,可以延长机械的使用寿命。
处理方法有波纹处理、表面喷涂等。
4.维护保养:定期的维护保养对于机械的使用寿命非常重要。
在维护保养上,要注意选用适当合理的润滑油,检查机械的磨损情况,及时更换零部件等。
5.制定合理的使用规范:在机械使用前,要了解和掌握机械的使用规范并制定合理的使用规范。
尽可能减少机械的运行状况及行驶路线到达、开始和停止时间的变化等。
避免过载、超速运行以及使用区域不当造成的机械磨损失效。
总之,要提高矿山机械的耐磨性能不仅要选择适当的材料,还需考虑设计、制造、使用和维护等全方面因素。
矿山机械磨损失效原因及处理方法探讨

矿山机械磨损失效原因及处理方法探讨矿山机械在长期使用过程中,由于工作环境恶劣、负荷重、运行时间长等因素,易受到磨损和失效的影响。
磨损失效会导致设备的性能下降,甚至造成设备的损坏和停机,给矿山生产和经济效益带来严重的影响。
深入了解矿山机械磨损失效原因及处理方法,对于提高设备的使用寿命和降低维修成本具有重要的意义。
1. 矿山机械磨损失效原因1.1 材料磨损由于矿山机械在工作中与矿石、砂石等硬物料接触摩擦,容易导致材料磨损。
长期磨损会导致设备的零部件尺寸减小,表面粗糙度增加,从而降低设备的工作性能和使用寿命。
1.2 疲劳磨损在设备长时间运行的过程中,受到周期性的负荷作用,易导致金属疲劳破坏,从而产生疲劳磨损失效。
疲劳磨损会导致设备的零部件产生裂纹和变形,最终导致设备的失效。
1.3 润滑失效矿山机械在工作过程中需要进行润滑,以减少摩擦和磨损。
由于润滑方式选择不当、润滑油质量不合格或者润滑油污染等原因,容易导致润滑失效,进而加剧设备的磨损和失效。
1.4 温度失控矿山机械在工作过程中,会由于摩擦产生热量,而温度过高会导致金属材料的硬度下降,从而加剧设备的磨损和失效。
1.5 腐蚀磨损在潮湿、腐蚀性气体或液体环境下,矿山机械易受到腐蚀磨损的影响。
腐蚀磨损会导致设备零部件的表面质量下降,从而降低设备的使用寿命。
2.1 优化设计针对矿山机械易受到的各种磨损失效原因,可以通过优化设计来改善设备的磨损情况。
改变设备的结构材料、提高零部件的硬度、改善零部件的表面处理等,都可以有效减轻设备的磨损程度。
2.2 合理选用材料在设备的设计和制造过程中,应根据设备所处的工作环境和受到的负荷情况,合理选用耐磨、抗疲劳、抗腐蚀等性能优良的材料,以提高设备的抗磨损能力和使用寿命。
2.3 加强润滑管理对于需要进行润滑的设备,应加强润滑管理,选择合适的润滑方式和润滑油,并加强润滑油的质量监测和更换周期,以减少设备的摩擦和磨损。
2.4 控制温度在设备的工作过程中,应控制好设备的工作温度,以减少温度对设备材料硬度的影响,从而降低设备的磨损和失效。
机械磨损的影响因素及维护措施

机械磨损的影响因素及维护措施摘要随着机械设备的广泛应用,机械磨损已成为影响设备性能和寿命的重要因素。
本文主要探讨了影响机械磨损的各种因素以及为减少磨损采取的维护措施。
首先,从材料选择、工作环境及设计结构三个方面深入研究了磨损的原因。
接下来,介绍了针对这些原因采取的维护措施,包括材料与表面处理、机械润滑与维护以及预防性维护与检测技术。
通过对这些因素的深入了解,可以为工程师和技术人员提供在机械设计、维护和操作中减少磨损的有效建议。
关键词:机械磨损、材料选择、工作环境、设计结构、表面处理前言机械磨损是工程领域中一个长期存在的问题,对各种机械设备的性能、效率和寿命产生重大影响。
磨损不仅会导致设备性能下降,还可能引发故障,从而增加维修成本和停机时间。
因此,对机械磨损的原因进行深入研究,以及采取有效的维护措施,对于确保设备的稳定运行和延长设备寿命具有重要意义。
本文旨在提供一个关于机械磨损的影响因素和维护措施的全面概述,希望能够为相关领域的专家和研究者提供有益的参考。
一、机械磨损的影响因素机械磨损是机械领域中的一个普遍问题,严重影响设备的性能和寿命。
磨损是由多种因素导致的,包括材料、工作环境、设计和结构等。
对这些因素的深入了解有助于采取相应的措施,从而减少磨损,提高设备的使用寿命和效率。
1.1 材料的选择和性质材料的硬度、韧性和微观结构是其抗磨损性能的关键因素。
例如,根据摩擦学的研究,当两个硬度相当的材料相互摩擦时,磨损率通常会增加。
此外,某些材料的韧性较高,可以吸收更多的冲击能量,从而减少磨损。
实际上,数据显示,对于许多工业应用,如轴承和齿轮,选择高硬度和高韧性的材料可以减少磨损率达到40%。
不同的材料在不同的环境中表现出不同的磨损行为。
例如,不锈钢在腐蚀环境中具有良好的抗磨损性能,但在高温环境中,其抗磨损性能可能会降低。
据统计,近30%的机械故障与材料选择不当有关。
材料的表面处理也影响其磨损性能。
例如,通过热处理或涂层可以提高材料的表面硬度和耐磨性。
矿山机械磨损失效原因及处理方法探讨

矿山机械磨损失效原因及处理方法探讨矿山机械的磨损和失效是常见的问题,对矿山生产和设备使用造成严重影响。
本文将探讨矿山机械磨损失效的原因和处理方法。
我们来看一下矿山机械磨损失效的原因。
矿山机械磨损失效的原因主要有以下几点:1. 动力系统故障:矿山机械的动力系统是保证设备正常运转的关键。
如果动力系统出现故障或失灵,会导致机械失去驱动力,无法正常工作。
常见的故障包括发动机故障、传动系统故障等。
2. 构件磨损:矿山机械的各个构件经过长时间的使用,会出现磨损现象。
钢质构件由于长时间的摩擦和冲击,容易出现磨损和裂纹。
如果不及时处理,可能会导致构件失效,甚至引发事故。
3. 润滑系统失效:矿山机械的润滑系统是保证设备正常运转的重要因素。
如果润滑系统失效,会导致机械摩擦增大,进一步加剧磨损。
常见的失效原因包括油液污染、润滑油不足、润滑脂老化等。
4. 运行环境恶劣:矿山机械在采矿现场工作时,常常面临恶劣的环境条件,例如高温、高湿、多尘等。
这些恶劣条件会使机械更容易受到磨损和腐蚀,降低机械的使用寿命。
针对以上原因,我们可以采取一些措施来处理矿山机械磨损失效问题:1. 定期维护保养:定期对矿山机械进行维护保养是减少磨损和失效的关键。
包括定期更换润滑油和润滑脂、检查和调整传动系统、清洁和更换滤清器等。
对于降低矿山机械的磨损和失效也起到重要作用。
2. 加强润滑管理:润滑系统的失效是矿山机械磨损和失效的常见原因之一。
加强润滑管理至关重要。
包括选择合适的润滑剂、定期检查润滑系统的工作状态、加强油液的过滤和清洁等。
3. 使用优质部件:选择优质和经过认证的零部件是减少矿山机械磨损和失效的重要因素。
这些部件具有较高的耐磨性和强度,可以增加机械的使用寿命。
在使用过程中,应注意定期检查和维护这些部件,及时处理存在问题。
4. 加强安全管理:提供安全的工作环境对于减少矿山机械磨损和失效非常重要。
要加强对操作人员的培训,使其掌握正确的操作方法和维护技巧。
煤矿机械设备磨损问题及解决方案探究

煤矿机械设备磨损问题及解决方案探究摘要:煤炭资源是我国的主要能源之一,被广泛应用冶金工业、化学工业、机械工业等诸多行业。
促使煤矿机械设备不断翻新、升级,以满足煤炭开采需要。
因此为了保障煤矿机械设备的安全运行,本文阐述了煤矿机械设备的特性以及煤矿机械设备磨损问题的危害性,对煤矿设备磨损问题的主要原因及其解决方案进行了探讨分析。
关键词:煤矿机械设备;特性;磨损问题;危害性;原因;解决方案一、煤矿机械设备的特性由于煤矿的生产作业长时间处在恶劣的环境与条件下進行,因此,开采设备与一些附属设备就会受到严重的磨损,而影响整个生产进度,甚至会发生一些井下的安全事故。
煤矿机械设备的工作环境比较复杂,井下的水汽、粉尘、噪音、有毒有害气体与液体都会给机械设备造成不同程度的损伤,加之井下的作业空间比较狭窄,机械设备在工作运转过程中极易发热,久而久之,机械设备就很容易发生故障。
此外,由于井下作业的连续不间断性,导致多数机械设备始终在高速运转、重载、振动及润滑不良的工况条件下作业,使机械设备的故障频发。
二、煤矿机械设备磨损问题的危害性分析煤矿机械设备磨损问题的危害性主要体现在:首先,煤矿资源开采,其资源多藏于山体内部或地底深处,需要钻井打洞,矿井或矿洞中空气稀薄含氧量低、粉尘杂质也很多,为了保障矿工的生命安全,就会在矿井或矿洞中安装通风设备,通风设备也会出现磨损情况,如果通风设备磨损问题,轻则引起设备坠落,重则影响着个矿洞或矿井的空气密度,引发严重的矿难,危害十分巨大。
其次,矿洞或矿井需要相关的支撑设备,防止出现坍塌可能,是煤矿作业中的生命安全支撑。
这些液压支撑系统由于承受压力大,且压力分布不均匀,设备在使用过程中容易发生机械磨损,会大大降低设备的支撑能力,一旦磨损过大设备失效,非常容易造成煤矿事故,影响到企业的财产安全和工人的生命安全。
三、煤矿设备磨损问题的主要原因1、煤矿机械设备作业环境恶劣。
煤矿资源的开采位置一般都处于深山之中,交通闭塞,地理位置偏僻,通常都需要井下作业。
矿山机械摩擦磨损问题分析及防范

矿山机械摩擦磨损问题分析及防范摘要:绝大多数机械设备在使用中或多或少都会出现一些故障,这些故障很大一部分是由机械部件的摩擦磨损造成的.。
因此,找出机械零件摩擦磨损的原因,并采取有效措施加以保护,以提高机械运行效率,延长使用寿命是十分必要的.。
许多工业生産使用的各种各样的机械和设备,特别是矿産行业,如挖掘机械和运输设备等等,这些设备没有有效的养护,可以産生摩擦磨损,严重的还会引发事故,直接影响安全生産.。
对此,结合自己的相关工作经验,首先分析了机械零件的摩擦类型和磨损类型,然后探讨了机械零件摩擦磨损的原因,最后分析并提出了相应的防护措施.。
关键词:机械零件;摩擦磨损;防护當代职工教育有了更多使命,面对国家的科技强国战略,职工教学不只是教授知识,更重要的是通過教学過程,发现职工在工作中遇到的问题.。
现从理论角度,给生産中遇到的问题提供解决方案,尽可能为企业解决问题提供理论支撑,更好的服务企业安全高效生産.。
基于此,本文章就机械磨损方面作出阐述:1机械零部件的摩擦类型1.1干摩擦我们通常把没有任何润滑措施的零件表面之间的摩擦称为干摩擦.。
机械正常运转過程,就是为了消除干摩擦现象.。
大多数的机械设备是金属材质,金属被氧化生成氧化膜,为阻止氧化,将添加润滑油,以减少摩擦的部分,所以在正常情况下,没有严格意义上的干摩擦.。
1.2边界摩擦边界摩擦,又称边界润滑,主要指润滑油中的脂肪酸(极性化合物),能在一定程度上吸附在零件表面.。
如果分子层与金属表面的距离過大,吸附效果也会受到影响.。
在这种情况下,摩擦系数会由于分子数目的增加而减弱.。
通常边界膜的厚度在0.02μm,所以當边界摩擦,不可避免的会发生直接在金属表面的摩擦,在实际应用中,需要使用科学润滑材料和零部件,以便有效地控制工件表面粗糙度,与此同时,我们也可以用于润滑油添加剂增加边界膜的强度,进一步减少金属的摩擦损伤现象.。
1.3混合摩擦指零件同时存在边界摩擦和流体摩擦(以下会说到流体摩擦)时.。
煤矿机械设备磨损及降损方法研究
煤矿机械设备磨损及降损方法研究摘要:随着科技的发展,煤矿现代化机械生产越来越普及。
煤炭是我国的主要能源,煤炭对于国民经济的发展起着很重要的作用。
在煤炭的开采过程当中,机器的磨损将严重影响生产效率,降低机器的磨损,提高生产效率将对煤矿高产、高效、安全都将产生重大的影响。
将会把生产效率提高一个档次。
关键词:机械设备磨损降损摩擦系数煤矿机械长期在恶劣的条件下以煤炭为主要工作对象,时间一长,肯定会受到很严重的磨损。
由于这种磨损使生产效率降低,每年都给矿井带来很大的损失。
因此,研究机械设备磨损,找出影响磨损的因素,把磨损降低到最小刻不容缓。
这也将会给煤矿的生产产生很深的影响。
此外,降低了磨损也能降低许多事故发生的概率,可以避免许多事故发生。
1 煤矿机械磨损的特征以及常见磨损部件煤炭的主要物理及机械性能主要由原始的材料的性能、物质成分和矿物杂质的特性和含量决定。
硬度是影响磨损的重要因素。
根据资料,我们知道煤的基本组成成分的硬度在HV22~214之间。
显然,不能用这来确定煤的磨料的磨损特性,因为煤当中还含有大量的杂质。
粘土、方解石、石英、黄铁矿都是煤的主要杂质。
其中石英和黄铁矿硬度最高,这两种物质的硬度在HV1000左右,对机械设备的磨损起着主要作用。
这两种物质含量越高,机械设备的磨损越严重。
刮板运输机、矿车、采煤机等是煤矿机械的主要磨损部分。
其中刮板运输机的中部槽、链及轮,矿车的轮、轴颈、三环链以及碰头和采煤机的截齿、齿座、滚筒及泵等部件的磨损最为严重。
这些部件的严重磨损给矿上带来了极为严重的经济损失。
此外,提升机钢丝绳的磨损不仅加大了消耗,还对矿井的安全有很大的影响。
2 影响磨损的因素和减小磨损的方法2.1 工作条件摩擦力是影响零部件磨损的主要因素,而润滑油又直接决定着摩擦力的大小。
所因此,机器如果能在一个相对较好的环境下工作对于机器的正常运行以及使用寿命的提升上都会产生很好的影响。
适当的减少固体摩擦,建立液体摩擦对于摩擦力的减小能起到很明显的作用。
矿山机械磨损失效原因及处理方法探讨
矿山机械磨损失效原因及处理方法探讨矿山机械是煤炭、金属、石油等行业中不可缺少的重要设备,其使用寿命直接影响整个生产过程的效率和安全。
然而,由于作业环境恶劣、工作负荷大以及材料质量的限制,矿山机械的磨损失效问题日益严重。
本文将探讨矿山机械磨损失效原因及处理方法。
1.材料质量限制部分矿山机械的制造材料质量无法达到高强度和高耐磨性的要求,从而导致其在使用过程中很容易出现磨损和失效问题。
2.设备用途及使用条件的限制不同的机器在不同的使用条件下会出现不同程度的磨损失效。
例如挖掘机在煤矿作业时易受到泥石流及煤粉的侵蚀,轧机在轧制过程中易受到液压、温度变化等因素的影响。
3.工作负荷大矿山机械在生产过程中通常负荷较大,特别是在开采煤炭、金属等矿石时更是如此。
长期重负荷作业会引起机械零件强度、硬度等性能的降低,从而缩短其寿命。
处理方法改善材料质量能有效地提高矿山机械的耐磨性和强度,可采用高强度钢材、硬质合金等材料代替传统材料。
2.优化设计及选型优化机器的设计并正确选型,使其在特定环境下具有更好的适应性,可减少磨损问题的发生。
3.加强设备检修定期对设备进行检修,及时更换损坏部件,消除隐患,延长设备使用寿命。
4.加强维护管理加强设备维护管理,确保设备正常运转。
例如,及时添加润滑油、废油的清理等措施,有助于提高机器性能和延长使用寿命。
5.应用新技术运用新技术为矿山机械增加保护层,例如表面强化技术和表面涂层技术,能有效地增加其耐磨性和使用寿命。
总结矿山机械的磨损失效问题直接影响到生产效率和安全,因此必须采用一系列的措施来有效防止磨损失效问题的发生。
通过改善材料质量、优化设备设计、加强维护管理及应用新技术等措施,可以有效地提高矿山机械的使用寿命,降低维护成本,为生产高效、安全提供有力保障。
矿山机械磨损失效原因及处理方法探讨
矿山机械磨损失效原因及处理方法探讨随着矿业行业的不断发展,矿山机械设备的运行质量越来越受到关注。
磨损是矿山机械运行过程中普遍存在的问题,不仅会降低机械设备的工作效率,还会导致设备故障和维修成本增加。
本文将针对矿山机械磨损失效的原因和处理方法进行探讨。
1.材料质量差矿山机械的制造材料主要为铸铁和钢材。
材质质量差会导致机械设备的表面硬度低,随着机械设备的使用,表面得到磨损后,更容易导致内部部件的损坏。
2.设计缺陷矿山机械设计中存在缺陷,例如结构不合理、不良的加工和安装过程等。
这些问题会导致机械设备受力不平衡,从而导致磨损失效。
3.使用不当在机械设备的使用过程中,不当的使用方式和工作条件会导致机械设备的前期磨损加剧。
例如,矿山机械在高速或高温环境中工作过程中,润滑不良会使得机械设备表面的油膜破裂,导致磨损加剧,从而导致磨损失效。
4.寿命老化机械设备长时间使用前期受到磨损,导致内部寿命老化。
随着机械设备使用寿命的增加,内部部件的失效风险也会增加。
例如,摆线针轮机械结构的磨损失效主要来自于内部零件的疲劳寿命老化。
在生产矿山机械设备时,可以采用更加耐磨的材质,从而提高机械设备的表面硬度,延长机械设备的使用寿命。
改进设计,减少结构缺陷。
例如,更换为更加强度高的连接方式,以及增加一些支撑物来平衡受力,从而可以避免机械设备表面磨损和失效。
在机械设备的使用过程中,应该遵循正确的使用方式和维护规范,例如正确的润滑和安装的方法,从而减少机械设备在使用过程中的磨损和失效。
4.加强维护矿山机械设备在使用过程中需要不断检查设备的磨损和使用情况,以及定期更换设备磨损严重的零部件,可以延长机械设备的使用寿命。
总之,矿山机械磨损失效是矿业生产中常见的问题,需要通过改进材料质量、改进设计、正确使用和加强维护等各个方面来解决矿山机械磨损失效问题。
通过这些措施,可以为矿山机械设备的安全稳定运行提供更好的保障。
矿山机械磨损失效原因及处理方法探讨
矿山机械磨损失效原因及处理方法探讨矿山机械在长时间使用过程中,由于各种原因会导致磨损和失效。
磨损和失效会严重影响机械设备的正常运行,降低生产效率,增加维修和更换成本。
了解磨损失效的原因及处理方法对于保持机械设备的稳定运行至关重要。
矿山机械磨损失效的原因可以归纳为以下几个方面:1.材料质量问题:机械设备的主要部件是由金属材料制成的。
如果材料质量不好,容易导致机械设备的零件磨损,甚至发生断裂、失效等严重问题。
2.工作环境影响:矿山机械经常需要在恶劣的工作环境下工作,如高温、潮湿、腐蚀性介质等。
这些环境因素会加速机械设备的磨损失效。
3.设计和制造问题:机械设备的设计和制造不合理也会导致磨损失效。
零部件的结构设计不合理,加工精度不高等问题会使机械设备的寿命大大缩短。
针对以上原因,可以采取以下处理方法来延长机械设备的使用寿命和降低磨损失效:1.选择高质量的材料:对于机械设备的关键部件,选择耐磨、耐腐蚀、抗拉伸等性能优良的材料进行制造,可以有效减少机械设备的磨损失效。
2.改善工作环境:对于矿山机械设备来说,改善工作环境是非常重要的。
可以采取一些措施来降低机械设备受到恶劣工作环境的影响,如保持机械设备的干燥、通风,定期检查维护设备,及时清洗设备等。
3.科学合理的设计和制造:在机械设备的设计和制造过程中,要严格按照相关规范要求进行操作,确保零部件的几何形状、加工精度等达到设计要求,以降低机械设备的磨损失效。
4.定期检修和维护:矿山机械设备在长时间使用过程中,需要定期进行检修和维护。
定期检查设备的工作状态,及时更换磨损的零部件,做好润滑和清洗工作,可以及时发现和处理机械设备的问题,减少磨损失效的发生。
矿山机械设备的磨损和失效是由多种原因引起的,通过选择高质量的材料、改善工作环境、科学合理的设计和制造以及定期检修和维护,可以有效减少机械设备的磨损失效,提高矿山机械设备的使用寿命和生产效率,降低维修成本。
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浅议煤矿机械磨损原因及减小磨损的措施 周密林 (中国煤炭科工集团山西天地煤机装备有限公司,山西 太原 030000) 摘要:机械磨损是煤矿机械设备最常出现的问题之一,介绍了煤矿机械设备的工作特点、磨损规律及影响煤矿机械磨损的重要因素,总结出减小煤矿机械磨损的具体措施,为提高煤矿机械运行效率提供参考。 关键词:煤矿机械;磨损;减小措施 On the Physical Deterioration Reason of Coal Mining Machinery Equipment and Measures of Reducing Deterioration ZHOU Milin (Tiandi Coal Mining Machinery Equipment Co., Ltd. of Shanxi, China Coal Technology & Engineering Group, Taiyuan 030000, Shanxi, China) Abstract: Physical deterioration is one of the most common problems in coal mining machinery equipment. This paper introduced the working characteristics and abrasion rule of coal mining machinery equipment and its important affecting factors, summed up the specific measures to reduce physical deterioration of mechanical equipment, which provide reference for improving the efficiency of coal mine machinery equipment. Keywords: coal mining machinery; deterioration; reducing measures
中图分类号:TD407 文献标识码:A 文章编号:
0 引言 机械在运转过程中,各个零部件处在高速运转状态,久而久之会造成机械零部件磨损。煤矿机械大都属于大中型、重型机械,在运转过程中产生摩擦,造成各零部件磨损。机械设施设备事故中,大多数都是由磨损、零部件失效导致的,如果不及时采取保养和维修措施就会造成重大安全隐患和事故。因此,分析和研究煤矿机械磨损情况至关重要,根据研究制定出减少煤矿机械磨损的措施,保证煤矿正常运行和生产。 1 煤矿机械设备的工作特点 a) 煤矿开采以地下开采为主,煤矿机械工作运行环境差,照明条件有限,地下矿井污染严重,充斥大量粉尘、噪音、水汽、有害气体与液体等。空气湿度大,相对湿度一般在85%左右;地下矿井内部酸碱度值在7以上;有害气体主要有CO2、SO2、H2S、CH3等[4]; b) 煤矿机械工作条件苛刻,机械各零部件运转速度快、载重量大、振动强烈、冲击力大、摩擦力大等; c) 多数煤矿机械设施设备不分昼夜持续运转,工作时间长并且连续性强。 2 煤矿机械设备磨损的规律 煤矿机械运转过程中,不同零部件不同环境下的磨损情况也不同,但机械磨损的规律是相同的: a) 机械磨损跑和阶段:在这个阶段里,机械零部件表面还存在着加工后的不平整,在接触点上引起高接触应力,造成磨损速度加快,在长时间机械运转过程中,机械零部件表面不平整的凸点被磨损,造成摩擦接触面积变大,磨损速度变缓; b) 机械稳定磨损阶段:在这个阶段中,机械部件经过跑和阶段,摩擦表面加工硬化,微观几何形状发生改变,建立了弹性接触条件。在机械设备运转过程中,摩擦表面处于液体摩擦状态,在机械停止或启动运转时才会出现边界摩擦和半干摩擦,因此机械磨损速度有所降低,磨损呈现稳定状态; c) 机械剧烈磨损阶段:由于温度急剧增加、机械金属组织发生变化等,机械摩擦条件发生变化,摩擦面产生巨大空隙,增加了冲击力,润滑油膜层被破坏,造成磨损速度不断增加,机械效率和精度大大下降,噪声和振动也大大加大,严重时造成机械事故[2]。 3 影响煤矿机械磨损的因素 3.1 零件材料对磨损的影响 机械零部件材料的硬度和韧度决定了它的耐磨性。零部件材料的硬度增加了表面抵抗变形能力,但是硬度过高会增加脆度,造成零件材料表面产生磨粒状脱落。零部件材料的韧性可以有效防止产生磨粒,提高材料耐磨性。 3.2 零件工作载荷对磨损的影响 大体上来说,单位压力越大,零件磨损程度越大。除载荷大小外,载荷特性对零件的磨损有很大影响,如静载荷或变载荷、有无冲击载荷、长期载荷还是短期载荷等。各承载零件和结构件会产生相应的应力和变形,如果超过一定限度,就会丧失功能甚至破坏,从而造成危险。机械作业过程中,承受载荷的复杂性不仅反映在载荷种类的多样性上,而且随机械作业的工作状况的不同而表现出多变的特征。载荷是机械及其组成零部件正常工作受力分析的原始依据,也是零部件报废或事故原因判断分析的依据,载荷确定得准确与否将直接影响计算结果的安全性和事故结论的正确性。 3.3 机械运转速度对磨损的影响 机械运行过程中,运行速度高低、运行方向、运行中变速与匀速、正向转或反向转、开启状态或暂停状态等都会对机械产生不同程度的磨损。一般在干摩擦状态下,机械运转速度越快磨损越快;在有润滑油的条件下,机械运转速度越快越容易形成液体摩擦,从而减少磨损;机械设备启动频率越高,机械磨损越快[5]。 3.4 温度 湿度等环境对磨损的影响 温度会影响润滑油对机械表面的吸附能力,当温度升高时,会打破润滑油的化学稳定性,造成润滑油发生化学变化从而失去对机械表面的吸附能力。矿井内部粉尘、水汽、有害气体、液体等也会对机械零部件造成磨损,对机械零部件造成化学腐蚀或氧化,从而造成零部件磨损。 3.5 零部件表面加工质量的影响 零件表面的实际形状如果和理想状态有偏差,就会造成机械零部件表面载荷分布不均匀,造成局部磨损严重;每种零件载荷都具有一个合理的表面粗糙度,使磨损减到最小,轻载荷零件的合理粗糙度比重载荷的小;在相同载荷下,粗糙度越小零件磨损度越小,但是如果表面过于平滑会增大摩擦接触面,磨损程度就会增大;如果两摩擦面的刀痕方向平行,与运动方向一致,磨损就小,但如果与运动垂直则磨损大。 3.6 润滑对磨损的影响 润滑有利于减少对磨损的影响。液体润滑状态能防止粘着磨损,供给摩擦副洁净的润滑油能防止磨料摩擦。 3.7 装配与安装质量对磨损的影响 机械零件的装配质量影响机械的磨损程度。如安装间隙过小,则不利于液体摩擦,易产生高的热摩擦,会造成粘着磨损和摩擦副咬死;如间隙过大,也不利于形成液体摩擦,产生冲击载荷加大磨损。 4 减小煤矿机械磨损的措施 4.1 提高零件材料的加工质量与安装质量 提高机械零部件表面加工质量,减少加工后实际形状与理论形状的偏差,使摩擦损害降到最低点。合理安装机械零件,零部件间的间隙不能太大也不能太小,并要及时修复,恢复原有配合间隙。根据煤矿机械零部件磨损原因及具体情况,利用科学技术不断研究发明出新型机械材料,开发新产品、改进生产工艺和生产设计,大力推广非金属性质的耐磨材料和耐磨涂层,减少煤矿机械材料磨损。 4.2 建立液体摩擦 为机械提供良好的运转环境 建立液体摩擦可以使机械摩擦系数降低十多倍,减少机械摩擦磨损[3]。建立液体摩擦需要合适的配合间隙,需要充足的润滑油并有一定的压力和流入速度,轴颈要有足够高的旋转速度,轴颈与轴承加工精度和配合表面的加工光滑度要合理,注油孔与油槽要设计在轴承的承载区之外,适当减少机械设备不停地暂停与启动,保持液体摩擦条件稳定性。 4.3 采用现代润滑技术 润滑是机械设备保养的重要手段,是减少机械磨损的重要方法。在煤矿机械设备保养维修中,要采用新型润滑剂和先进机械设备润滑状况检测技术。在煤矿机械安全运转条件下,优先选择粘度小的润滑油;在高速轻负荷运转下,选择粘度小的润滑剂;在低速高负荷运转下,选择粘度大的润滑剂。在冬季应使用粘度小的、凝固点低的润滑剂;在夏季应选择粘度大的润滑剂。受冲击负荷大、往返运动的机械零部件要使用粘度大的润滑液。温度高环境下,摩擦严重并且加工粗糙的机械零部件要选择粘度大的润滑产品[1-3]。 4.4 加强煤矿机械设备的维护和保养工作 煤矿矿井工作环境特殊,因此必须加强煤矿机械设备维护和保养工作。a) 应根据不同煤矿机械设备特点和性能建立完善的机械故障诊断技术,及时诊断出煤矿机械问题;b) 根据诊断出的具体问题具体分析,制定出维修、维护和保养措施;c) 加强对煤矿机械设备的管理,着重监管机械运行中的事项,严格遵守操作规定,避免发生安全隐患。 4.5 加强培训 提高操作技术 加强度劳动者培训力度,使煤矿劳动者熟悉机械设备操作流程和维修保养工作,提高劳动者对机械磨损的认知程度和敏感度,使煤矿劳动者具有主动预防、维护机械磨损的能力,能够及时发现问题、解决问题,避免发生危险。不断建立、健全煤矿机械设备的维修流程、维修档案等,使煤矿工作人员及时掌握机械设备相关维修知识[4-5]。 5 结语 煤矿机械设备工作环境差、条件苛刻,再加上零件材料、零件工作载荷、机械运转速度、温度、湿度、润滑及装配与安装质量等因素的影响,煤矿机械磨损问题成为煤矿生产安全的隐患。面对这种情况,应提高零件材料加工质量、安装质量、建立液体摩擦,为机械提供良好的运转环境,采用现代润滑技术,加强煤矿机械设备维护和保养工作,加强劳动者培训,提高劳动者操作技术,不断减小煤矿机械磨损,提高煤矿机械运行效率。
参考文献: [1] 强志阳.探究煤矿工程机械中机电一体化的科学运用[J].科技风,2014(18):121. [2] 毛洪美.基于人工智能的液压传动系统故障诊断技术的研究与探讨[J].科技风,2014(24):55. [3] 胡 楠.机械制造及其自动化的发展趋势分析[J].科技传播,2013(4):59-72. [4] 王晓丽.当前国内煤矿机电设备管理与维护状况研究[J].电子世界,2014(16):347-348. [5] 刘 剑.我国煤矿机械的发展现状与趋势探究[J].电子世界,2014(18):447-448.
作者简介:周密林,1980年生,男,辽宁盘锦人,2004年毕业于辽宁工程技术大学机械设计制造及自动化专业,工程师。 收稿日期:2015-06-25 (责任编辑:季 鑫)