抗磨的煤矿机械论文

2022-04-18

摘要:煤矿机械利用率极高,且大部分设备都处于大负荷高强度的长期运作状态,很容易造成机械磨损等问题,为了满足当代煤矿市场对煤矿开采量以及机械生产效率的要求,需要针对煤矿机械设备磨损问题进行深入探究。本文从煤矿机械设备工作特点以及其磨损特征切入主题,从各影响因素分析机械磨损因素,以提出具有针对性的抗磨损措施,以保证煤矿机械设备生产工作的质量与效益。下面小编整理了一些《抗磨的煤矿机械论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

抗磨的煤矿机械论文 篇1:

煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施

摘要:随着科技的不断发展,煤炭开采已经走上了机械化道路,大大提升了自身的工作效率,但是由于煤矿井下作业环境比较复杂,很容易影响到采矿机械的使用寿命,因此,有必要对煤矿机械的日常维护和保养工作予以重视。本文主要对煤矿机械磨损失效分析方法进行了分析,并提出了相应的抗磨措施,仅供参考。

关键词:煤矿机械;磨损失效;抗磨措施

煤矿机械所处的工作环境非常恶劣,在工作中很容易受到磨损,进而产生机械磨损失效的问题,而由于煤矿机械的磨损失效,每年都会给煤矿企业带来巨大的损失,加之我国煤矿机械设计、制造、使用以及维护长期受到传统习惯的影响,缺乏对摩擦学知识的深入了解,一些先进的抗磨技术和材料不能及时应用到机械制造上,在很大程度上影响了我国煤矿机械的使用寿命。有鉴于此,分析和研究煤矿机械磨损失效分析方法以及抗磨措施,对我国煤矿实现高效、安全生产具有重要的现实意义。

1.煤矿机械磨损失效的分析方法

1.1工矿分析

研究煤矿机械磨损机制以及磨损失效问题,首先要对机械零件的材料、用途、处理、受力情况、结构特征等原始资料有所掌握,尤其是要对操作工况、磨料特点、经济消耗、平均使用寿命进行重点分析,其中,操作工况主要包括压力、温度、湿度、介质、速度、载荷、安装、工作时间等内容,磨料特点主要是指磨料的粒度、硬度以及脆性。同时还要注意对机械零件磨损状态记录以及失效样品进行保存。

1.2磨损表面形貌分析

对磨損表面形貌进行分析,应采取宏观分析和微观分析相结合的方法。宏观分析主要是用肉眼来观察零件磨损的外表特征,并对磨损部分的形状以及尺寸进行测量和记录。煤矿机械磨料磨损的宏观特征比较显著,如表面划痕、凹坑等都能通过肉眼观察到。但是要想进一步对磨损表面形貌进行观察,则应采用显微仪器,对其进行微观分析。利用光学显微镜、电子扫描显微镜等设备能够观察到用肉眼难以观察到的裂纹,能够对零件磨损类型和选材的确定提供一定的依据[1]。

1.3磨损亚表层以及磨损产物分析

磨损零件亚表层的变化是判断磨损发生过程的重要依据。通常情况下,磨损亚表层会发生以下四种变化:其一是厚层材料会发生加工变形硬化,其硬化程度要比冷作硬化程度强烈,这就为解释煤矿机械零件的磨损过程和机制提供了一定的依据;其二是金属组织的回火软化、相变、恢复再结晶、超细晶层、绝热剪切层等可以观察到的磨损亚表层现象,都与磨损过程中发生的变形热、摩擦热有关,这就为研究磨损过程的影响规律提供了一定的依据;其三是能够直接观察到的断裂和脱落过程以及裂纹的形成,这可以为磨损理论研究提供必要的实验依据;其四是通过仪器观察元素的扩散和转移的过程,这主要与热作用有关。磨损产物主要是指材料在磨损过程中产生的磨屑,磨屑能够反映材料磨损过程中理化作用的影响以及磨损机制[2]。

2.防治煤矿机械磨损失效的抗磨措施

2.1科学设计机械结构

煤矿机械磨损失效多是由结构设计不合理造成的,因此,应重视对煤矿机械结构以及摩擦理论的研究,认真分析机械零部件磨损的原因和机理,合理选择工艺方法,理论结合实际,对机械结构进行科学设计,合理调整易磨损部件的尺寸、形状、配合方式等问题,防止因不必要的摩擦而引起部件损耗,提高机械的使用寿命。

2.2选择抗磨耐磨材料

根据磨损失效分析的结果,提高煤矿机械的耐磨性应是重点考虑和解决的问题,因此,选材就成为了一项重要工作,如何尽量选择最佳性能的材料就成为了提高煤矿机械耐磨性的关键举措。对于耐磨材料的选择,国内也已经积累了足够丰富的经验,能够根据工况选择不同牌号、成分的金属和非金属材料,包括选用不同的强化方法,如截齿刀头采用硬质合金,刀体采用35CMnSi等。此外,还应加强抗磨材料的研发,不断改进现有材料,进一步提高煤矿机械零件的抗磨性[3]。

2.3合理选择生产工艺

采用先进的生产工艺能够提升煤矿机械零部件的使用寿命,生产工艺主要包括铸造、冶炼、冷加工、热处理等,铸造质量直接影响到零件的耐磨性,冶炼的成分控制决定了材料的强度、韧性等性能,冷加工和热处理决定了材料的最终组织结构,对于生产工艺的处理,一定要采用正确的方法以及合理的举措。为了提高零件的抗磨性,通常会采用强化摩擦体表面的抗磨工艺和技术,如表面淬火、表面堆焊、表面喷涂、沉积、挤压、复合镀、碳硫共渗、渗硫、喷丸等。

2.4加强机械维护管理

矿井的工作环境比较特殊,条件比较恶劣,容易造成煤矿机械润滑不良、磨损腐蚀等现象,应做好设备使用过程中的维护和管理工作,严格按照相关规程进行操作,防止超速、超载现象发生。目前,煤矿机械配件市场比较混乱,维修质检和保障体系又不健全,严重影响了煤矿机械的使用和维护,应加大整治力度,定期对设备进行检查和维修,防止因过度使用造成机械损耗。同时还应建立厂家维修责任制度,提高设备质量以及维修和翻新质量[4]。

3.结论

综上所述,煤矿机械磨损失效问题比较突出,磨损机制比较复杂,但是仍然可以采取一般性的分析方法对磨损失效问题进行分析,对磨损过程和机制进行探讨,并在分析的基础上采取相应的抗磨措施,提高我国煤矿机械的使用寿命。

参考文献:

[1]陈力捷.煤矿机械磨损失效分析和抗磨措施[J].煤炭技术,2011,11(6):20-21.

[2]刘瑜,李爱军,周甲伟,霍妍妍.矿山机械的摩擦学问题研究[J].煤矿机械,2008,16(7):37-39.

[3]吴兆宏,朱华,葛世荣.煤矿生产中的摩擦学问题[J].矿山机械,2005,13(6):71-73.

[4]焦一平.煤矿机械设备磨损及降损方法[J].科技传播,2010,21(12):98-99.

作者:荣锋

抗磨的煤矿机械论文 篇2:

某类机械设备的磨损与抗磨损研究

摘要:煤矿机械利用率极高,且大部分设备都处于大负荷高强度的长期运作状态,很容易造成机械磨损等问题,为了满足当代煤矿市场对煤矿开采量以及机械生产效率的要求,需要针对煤矿机械设备磨损问题进行深入探究。本文从煤矿机械设备工作特点以及其磨损特征切入主题,从各影响因素分析机械磨损因素,以提出具有针对性的抗磨损措施,以保证煤矿机械设备生产工作的质量与效益。

关键词:煤矿机械;设备磨损;抗磨损设计;原因探究

0  引言

随着市场对煤矿资源的需求量不断加大,煤矿生产工作不得不朝着更加高效的方向改善发展,煤矿开采智能化、自动化、机械化程度不断加深,尤其对煤矿机械设备的生产、维护等工作质量有了更高的要求。伴随着煤矿开采的强度与工期增加,一些煤矿机械设备,尤其是煤矿开采、运输、筛选等直接参与生产的设备,磨损程度日益严重,基于煤矿生产的规模进一步扩大,损耗也被长期巩固,长久以来,设备维护保养成本增大,且因设备故障影响致开采效率大大降低。因此,如何降低煤矿机械设备的损耗率,提高整体开采效益已是当代煤矿企业亟待解决的问题之一。若想长久地、从根本上提高煤矿开采效益,则首先要缓解煤矿机械设备损耗这一问题。

1  煤矿机械设备的工作特点

煤矿设备大多是大型复合机械设备,组成结构复杂,某一处出现损耗,对整个设备的工作都会有明显影响,如图1所示的市面上常见的刮板运输机,其总重量高达数吨,零件繁多,型号多样,且在进行运输工作时,物料与刮板面由于在槽内进行,磨损程度极大;同时,大型设备也会给操作人员带来较大的安全隐患,因此对机械设备定期进行检修维护工作是极其重要的。就刮板运输机来说,若忽视了槽内磨损的存在,则可能导致物料运输卡死,牵引部件损坏等情况。以下是根据实际情况,对煤矿机械设备工作的特点进一步介绍。

1.1 工作环境恶劣

煤矿开采工作一般是在地下进行,开采环境较为恶劣。一方面由于没有充足的照明工具,开采视野受限;另外,由于地下可能存在一些有害气体与液体。同时,地下多为潮湿环境,相关数据显示,地下湿度一般在85%左右,过高的湿度无论是对人体还是机械都伤害较大。

图2为地下开采煤矿示意图。

1.2 工作时间长

除了煤矿机械设备工作环境较差之外,其自身工作条件也极差。由于煤矿开采是一项耗时较长的大型工程,大部分机械设备一直处于高负载、大功率的强力运行状态,无论是机械所受负载还是对自身的冲撞都是巨大的损耗,设备中细小的零件不知不觉中就会被严重破坏。

2  煤矿机械设备磨损的特征

结合上述对煤矿机械设备工作特点的描述与分析,其主要被环境恶劣与工作状态这两个因素影响。针对这两种情况,接下来对煤矿机械设备的磨损特征进行结合分析。煤矿机械设备从投入使用开始,基本就一直保持高强度的负载状态,其某些易损部分(例如关节部位或高频操作部分)很容易有所损害,这些为正常损耗,但是还有一些部件由于其他原因,例如操作不当或质量不达标等问题,存在不正常损耗。另外,就煤矿机械设备本身的职责条件分析,煤炭的硬度对机械设备的损害程度并不大,更多的是煤炭中夹杂的其他硬度极大的物质(黄铁矿、石英等)对设备的磨损更严重。煤矿机械设备的磨损一般体现在零部件掉落或卡死状态,导致设备运作卡顿或完全无法运作,这些都会对煤矿开采工作带来加大的不便利。

3  煤矿机械设备磨损的原因分析

3.1 机械零件材料

大型机械设备的组成零件很大程度上决定了该设备的抗损耗强度,而机械设备的耐磨损能力与其材料有着密切关联,零部件的硬度保证了其抗变形能力大小,但是若硬度太大,会适得其反,导致零件脆性增加,更容易损坏。

3.2 机械运行状态

设备的损耗影响因素也与其运动状态有关。设备主要有暂停、开启、方向转动与反向转动以及运行速度等一系列运动状态。一般在干摩擦的情况下,设备磨损程度与其运动速度成正比。若设备提前具备润滑油保护,则在运动过程中会形成具有保护作用的液体摩擦,降低设备的损耗率。

3.3 機械零件运行载荷

笼统地说,设备零部件的损耗率与其单位负载成正比。另外,不同的负载特点也会造成不同程度的设备损耗,例如短期负载、长期负载、无冲击负载、变负载以及静负载等,设备承载部分与相关零件会因为负载特征不同而承受不同的压力与变形,若负载大小超出了设备负载的最大限度,则其零件以及负载功能就会受到负面影响,零件可能脱落或严重形变,而设备会运作缓慢或卡顿。在机械作业的过程当中,需要承受多样性和复杂性的载荷,以及基于各种机械作业的实际情况而体现出多变的特点。

3.4 机械零件加工质量

设备由若干个形状、大小以及功能不同的零件构成,其对于设备来说,是损耗的细节体现。若零件的构造与理想情况存在较大出入,零件切面不均衡或质量散布不均匀,都会导致整个设备的负载不均衡,这会造成设备局部严重受损。在所有零件受力均衡的前提下,设备损耗程度则与零件的粗糙程度有关,零件过于粗糙就会增大摩擦,加深损耗,但是零件表面过于平滑就会造成接触面增加,磨损也更加严重。

3.5 润滑

润滑剂可以降低设备整体的摩擦,缓解粘着摩擦,而供给摩擦副洁净的润滑油可以避免磨料摩擦。机械润滑油存储环境如图3。

3.6 湿度和温度

润滑剂可以很大程度上减少摩擦对设备带来的损耗影响,但是其作用发挥大小也与外界因素有关,例如湿度、温度等。在相同条件下,温度越高,润滑油的稳定性会降低,其附着能力也会大大降低。同样,湿度过大、水汽环境以及粉尘环境都会对设备损耗有所影响,设备零件极容易被环境腐蚀或氧化。

4 煤矿机械设备的抗磨措施

4.1 提高机械零件材料的加工以及装配质量

提高煤矿机械设备的零部件加工质量,尽可能地减小实际加工状态与理论状态的差异性,以保证零件损耗程度最小化。機械部件也要合理安装,一切操作都要符合规范,零件安装部位正确且顺序得当。另外,应结合当代技术条件,对设备的各类部件进行优化升级,材料的选择、设计理念以及生产工艺等都要有所创新,进而减小零件摩擦,降低煤矿机械设备损耗。

4.2 液体摩擦的建立

液体摩擦主要由充足的润滑油来实现,应给予充足的润滑油量、合适的流入速度以及足够的容纳空间等。同时,轴颈的旋转速度要合理,轴承轴颈的生产工艺精度要有所保证且表面光滑度足够。轴承的承载区外部需要提前设计油槽以及注油孔,以后期进行润滑工作。

4.3 润滑技术的应用

煤矿机械设备的保养维护工作的关键方式是润滑,这也是降低机械设备摩擦的关键所在。任何设备在维护过程中,都需要使用最先进的检测设备润滑技术以及新型润滑剂。在保证煤矿机械设备正常运作的前提下,应主要使用粘度小的润滑油。另外,若设备主要用于轻负载或持续高速运转状态,也应使用低粘度润滑剂,在大负载以及持续低速运转状态下,可以使用高粘度润滑油。除此之外,夏天适宜高粘度润滑油,而冬季适宜低粘度润滑油。

4.4 注重煤矿机械设备的保养以及维护

煤矿机械设备的维护工作需要根据实际情况进行,例如所使用设备的功能特点以及性能等,对设备的损耗程度进行评估,对其可能存在的问题进行诊断确定。若发现相关问题,则需要基于设备的实际情况制定可实施的、有效的保养、维护工作。

4.5 注重培训操作技术

应加强煤矿机械设备操作人员的设备维护意识,前期对其进行规范有序的维护培训,让其熟悉煤矿机械设备的维护保养过程,并对设备磨损程度有准确的评估能力,培养其积极预防磨损意识。另外,无论是大型还是小型的设备维护检修流程,都要有所记录,设定规范完善的检修档案与维护细节记录,让管理人员可以尽可能全面地掌握设备的抗损耗能力与工作状态。

5  总结

综上所述,由于煤矿企业井下生产条件恶劣,煤矿机械设备工况苛刻,磨损腐蚀无处不在,对于煤矿工程管理技术人员来说,在工作过程中,应该尽可能改善和保持机械使用的环境,做到定期维护机械设备,及时进行维修,进而提高维修质量,确保所有生产设备在良好的状态下运行。

参考文献:

[1]栗腾飞.煤矿机械设备磨损与抗磨措施研究[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(06):36-37.

[2]段云峰.浅谈煤矿机械设备磨损与抗磨措施[J].山东工业技术,2017(02):99.

[3]韩相冬.浅谈煤矿机械设备磨损与抗磨措施[J].智能城市,2017,3(02):80.

作者:李海涛

抗磨的煤矿机械论文 篇3:

论如何提高煤矿机械的安全状况

摘 要:煤矿作为我国国民经济增长的重要组成部分,要想获得有效发展,便需要安全生产,并融入先进的技术及设备。由此可见,机械设备在煤矿生产中有着非常重要的价值作用。文章在分析煤矿机械潜在安全问题的基础上,进一步探究了提高煤矿机械安全性的有效策略,希望以此为我国煤矿业的发展提供具有价值的参考凭据。

关键词:煤矿机械;安全问题;策略

在社会发展以及煤矿开采难度越来越大的趋势下,煤矿生产企业对煤矿机械化程度的要求也越来越高。显然,为了满足生产效率及工程质量,融入先进的机械设备非常重要。与此同时,保证煤矿机械设备的安全性也非常重要。但近年来,我国煤矿机械生产技术还存在一些较为明显的问题,如机械设备落后、技术的配套与安全管理存在很大的偏差等。[1]鉴于此,本文对“如何提高煤矿机械的安全状况”进行分析与探究具有较为深远的意义。

1 煤矿机械潜在的安全问题分析

目前,我国煤矿机械还存在一些较为明显的问题。如机械设备更新缓慢、忽视设备维修和保养、生产环境恶劣以及人员素质有待提升等。这些问题的存在,使安全生产工作留下很多隐患。具体表现如下。

1.1 机械设备更新缓慢,生产使用不科学

国内社会经济的发展,带动了生产能力的提升,与此同时对安全生产的要求也越来越高。这几年来,我国煤矿机械设备改善明显,但和西方一些发达国家比较尚且存在一定的差距[2]。尤其是在部分偏远的地方,机械设备更新不及时状况尤为明显。而有些生产地区,虽融入先进的现代化机械设备,但缺乏应用型专业人才,从而使机械设备的功能难以全面施展开来。基于实际生产期间,由于技术操作不当,致使许多安全问题的发生。

另外,部分煤矿企业不愿承担过多的费用,往往将一些老旧、超过使用寿命的机械设备投入应用,并且还存在使机械设备超负荷运行的状况。

显然,上述种种状况将会加大安全风险事故的发生,进而阻碍煤矿业的发展。

1.2 设备维修和保养滞后

目前,我国煤矿机电设备维修管理仍然采用以时间为基础的定期维护和检修管理模式,致使1/3的故障由于检修不及时,造成设备严重损坏,维修时间加长影响正常生产。据统计,发生机电设备故障约有70%检修不及时不到位所致。要保证机电设备安全正常运转,延长设备使用寿命,要做好预防性检修。

1.3 生产环境较为恶劣

对煤矿生产工作来说,大多数均在井下进行的,这就造成了机械设备需长期处于恶劣的工作环境当中。井下环境和自然空气当中的气体成分存在较大的差异,在这样的环境之下,便使得机械设备的性能减弱。[3]

例如:在井下工作期间,由于环境较为潮湿,同时还存在辐射、粉尘等影响因素,这样便使得设备的安全监测性能大大减弱。与此同时,由于井下环境的特殊性,还会伴随一些物理变化与化学变化,这样便使得机械设备的性能受到极大的影响。因此,做好井下环境的处理便是一项尤为重要的工作。井下各类气体成分的物化性质情况分析,见表1。

1.4 工作人员素质有待提升

煤矿作业工种繁多,作业难度大,同时也属于一项非常艰辛的工作。因此,要想留着专业的煤矿人才非常困难。纵观煤矿企业在人才招聘过程中,存在招聘进来的人才专业水平较低,同时各方面素质有待提升。显然,这将难以胜任复杂的煤矿工作。

与此同时,由于煤矿企业在知识、技巧等方面的培养做得不够到位,这便导致工作人员难以提升实践能力及操作能力。在实际生产过程中,由于技术的缺乏,往往存在许多不规范操作,这样便加大了安全风险事故的发生。因此,努力提升工作人员整体素质,是一项迫在眉睫的工作。

2 提高煤矿机械安全性的有效策略探究

结合上述分析,认识到现状下煤矿机械还存在一些较为明显的安全问题。针对存在的问题,便需要采取有效解决策略,以此使煤矿机械在生产过程中的安全性得到有效提升,具体策略如下。

2.1 融入全新的煤矿生产理念,加大建设资金的投入

煤矿机械所引发的安全隐患复杂程度高,尽最大限度控制、避免安全隐患的发生显得极为重要。因此,便需要转变传统的煤矿生产思想,融入全新的煤矿生产理念,对技术人员、管理人才进行安全教育,从而使他们的安全意识得到有效提升。

另外,加大建设资金的投入,融入现代化煤矿机械设备,融入先进的技术,并扩大人才的招聘,从而确保煤矿机械在生产过程中,能够将作用充分发挥出来。

2.2 对煤矿机械法律法规加以完善

“不以规矩不能成方圆”,煤矿机械要在生产过程中发挥作用,便需要完善与煤矿机械相关的法律法规[4]。在法律法规制定过程中,需参考国际法,尽最大限度与国际法律法规相适应。

与此同时,还需要对我国煤矿机械安全标准情况以及安全技术情况加以掌握,从而使制定的法律法规符合生产要求,进一步提高法律法规在执行过程中的有效性及科学性。

2.3 构建完善的煤矿机械安全标准体系

在社会突飞猛进的发展势态下,各种技术也不断更新、改进。对于煤矿机械设备来说,也不例外。随着煤矿生产环境的变化,所制造的煤矿机械的性能也得到了有效改进。为了使煤矿机械在生产过程中的安全性得到有效提升,构建完善的煤矿机械安全标准体系便显得极为重要。在该体系构建过程中,需根据煤矿生产实际情况,同时结合煤矿机械可能发生的问题,进一步做好检测及修理工作。并针对煤矿机械实行精细化管理,避免煤矿机械超负荷工作。

另外,对于老旧、已超过使用寿命的机械设备,需禁止投入使用,从而避免重大机电事故的发生。

2.4 改变机电设备的维修模式,更好的服务生产

积极借鉴国外先进经验,在采用以时间为基础的定期维修,预防性维修的同时,积极推广以可靠性为中心的维修管理模式。可靠性为中心的维修是一种用于确定设备在其运行环境下维修需求的方法,预防维修管理模式进一步完善和发展。它更多地集中在设备的故障原因、故障模式、故障影响、故障预防等方面,这种模式改变原来设备损坏后才进行的被动维修,对提高设备的可靠性,延长了设备使用寿命,使设备高效安全运行。

2.5 强化煤矿机械安全技术人员的培养工作

现代化煤矿机械在生产过程中与以往的人工作业有了较大的改变,现在主要表现为向半自动化与自动化过渡。由于工作方式及环境的改变,使得对工作人员的要求越来越高。因此,为了使煤矿机械生产过程中的安全性得到有效提升,强化煤矿机械安全技术人员的培养工作便显得极为重要。

一方面,煤矿企业在人才招聘过程中,需认真对待,招聘专业水平高、懂理论、懂技巧的人才[5]。并对招聘进来的人才进行知识、技巧以及业务等方面的培训,从而使工作人员的整体素养得到有效提升。另一方面,加强校企合作,使在校相关专业学生便具备一定的实践能力,从而在进入岗位后,更易胜任这份工作。除此之外,在煤矿机械日常生产运行过程中,还需要加强技术人员的管理,约束人员行为,规范人员技术操作,从而使安全风险的发生得到有效避免,进一步提升煤矿机械在生产过程中的安全性。

3 结 语

通过本文的探究,认识到目前我国煤矿机械在生产过程中还存在一些较为明显的问题。因此,便需要融入全新的煤矿生产理念、加大基础资金的投入,完善相应的法律法规、构建完善的安全生产标准体系以及加强人才的培养等,积极推广应用新技术、新设备,建立和完善煤矿机电管理系统。

除此之外,本人认为还需要根据具体的工作环境,做好井下环境的处理工作,使煤矿机械的性能充分发挥出来。相信从以上方面加以完善,煤矿机械将能够在煤矿生产过程中发挥重要作用,进一步为我国煤矿业的发展奠定坚实的基础。

参考文献:

[1] 张文斌.浅议煤矿机械安全化[J].江西建材,2014,(22).

[2] 常炎.煤矿机械设备使用故障诊断分析[J].科技资讯,2012,(34).

[3] 别玉华.机电一体化在煤矿机械中的应用[J].黑龙江科技信息,2013, (19).

[4] 陈力捷.煤矿机械磨损失效分析和抗磨措施[J].煤炭技术,2011,(6).

[5] 孔令夷.“十二五”期间我国煤矿机械行业投资的机遇、风险及策略研究[J].矿山机械,2012,(1).

作者:刘正民