煤礦機械磨損失效分析方法和抗磨措施

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摘要：

煤礦機械磨損對于生產(chǎn)效率、設(shè)備使用壽命都有一定負面影響，要做好機械磨損失效分析，采取對應(yīng)抗磨舉措，最大限度地發(fā)揮機械設(shè)備使用效能。本文分析了煤礦機械磨損失效分析方法，并對機械磨損抗磨舉措進行了探討，希望能為煤礦機械的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦機械；磨損失效；抗磨

礦山機械作為近年來應(yīng)用較為廣泛的專業(yè)機械，由于使用環(huán)境惡劣因此磨損問題多發(fā)、高發(fā)，輕則影響機械使用效能，重則導(dǎo)致機械報廢，這對于做好節(jié)能降耗、提升企業(yè)經(jīng)濟效益、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟極為不利，因此，針對煤礦機械磨損失效問題進行分析并探討有效抗磨舉措，對于最大限度地利用煤礦機械設(shè)備效能、實現(xiàn)其服務(wù)價值有重要的現(xiàn)實意義。下面對煤礦機械設(shè)備磨損失效分析方法與抗磨措施進行探討。

1.煤礦機械磨損失效分析方法

由于煤礦機械本身主要應(yīng)用于井下作業(yè)，因此井下濕度較大的環(huán)境與高PH值是導(dǎo)致磨損的主因，機械本身許多部位的金屬零件會因此發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成機械磨損、影響使用效能與年限，加快各部位零件的腐蝕速度。對煤礦機械磨損失效的分析可從宏觀、微觀、磨損表層與磨屑等方面入手。在對煤礦機械磨損失效進行分析之前，首先要對機械本身各部位的結(jié)構(gòu)特征、零件構(gòu)成、材質(zhì)、制造工藝、使用壽命、損壞程度等進行全面了解，配合維修養(yǎng)護記錄做好后續(xù)失效工作分析。宏觀方面主要是對失效零件及其特征、功能、效用進行分析，明確該零件在機械整體工作中發(fā)揮的作用，對零件具體情況進行精確測量與記錄，要對零件磨損性質(zhì)如表面磨損、表面劃痕、凹坑、腐蝕等進行初步判斷。微觀層面主要是應(yīng)用各類專業(yè)設(shè)備如電子掃面顯微鏡、立體顯微鏡、光學(xué)顯微鏡等零件具體磨損情況與性質(zhì)進行確定，找出各類肉眼不可見的磨損，并確定失效類型與應(yīng)對方法。煤礦機械磨損失效的發(fā)生與零件磨損表層有密切關(guān)系，很多時候可在零件表層觀察到各類物理與化學(xué)性質(zhì)變化，通過分析這些磨損痕跡可確定磨損根由與過程。一般而言，零件磨損部位主要會出現(xiàn)兩種變化，一種是金屬硬化導(dǎo)致零件冷卻硬化程度超過普通零件，這類磨損會嚴重影響零件表面金屬成分與組織狀態(tài)，影響零件本社工作狀態(tài)，通過分析磨損表層組織成分可為判斷磨損發(fā)生與性質(zhì)提供有效參照，在找出失效原因時采取對應(yīng)舉措。一種是機械零件本身會因為回火軟化與超細結(jié)晶等化學(xué)現(xiàn)象導(dǎo)致零件失效，這是由于局部過熱導(dǎo)致本身形態(tài)與化學(xué)性質(zhì)受到影響，另外加上煤礦機械工作環(huán)境的變化與操作不當也會導(dǎo)致失效可能。分析零件磨屑能夠?qū)ξ锢碜饔孟聶C械失效原因與過程進行還原，由于煤礦工作環(huán)境特殊性，因此一般收集磨屑主要采用氣動鐵鋪和磁性法，通過分析磨屑為抗磨工作提供支持。

2.煤礦機械磨損抗磨對策

煤礦機械設(shè)備的應(yīng)用中要對設(shè)備負載加強控制，確保潤滑合理到位。煤礦機械工作載荷的大小、性質(zhì)對機械損耗程度有重要影響，雖然各類設(shè)備型號、生產(chǎn)效益、傳動方式、材質(zhì)不盡相同，但在煤礦生產(chǎn)中超負荷工作均會加劇零部件磨損，減少設(shè)備使用壽命，嚴重時甚至?xí)Σ僮魅藛T安全帶來威脅，因此要對機械超負荷工作進行嚴格控制，工作人員上崗前也要對設(shè)備操作技能進行考核與評估，減少操作失誤。潤滑作為重要的抗磨舉措，潤滑工作的合理性與準確性對于減少機械故障、延長機械設(shè)備使用壽命有重要影響，潤滑劑選擇要科學(xué)合理，潤滑部位要選對，要堅持長期潤滑，嚴格按照操作規(guī)章使用。對于煤礦機械設(shè)備要做好維修保養(yǎng)，定期對設(shè)備進行檢修與修復(fù)，尤其是對工作強度大且負荷較重的設(shè)備要制定專門保養(yǎng)計劃。要保持設(shè)備零件恒溫，做好定期檢修，減少煤礦灰塵等對設(shè)備的腐蝕與危害。機械工作時零部件本身受熱會導(dǎo)致材質(zhì)與潤滑劑的變質(zhì)導(dǎo)致失效，要定期檢查各零部件并保持恒溫，在設(shè)備投入生產(chǎn)前后做好檢修工作，及時排除不利因素，以提升生產(chǎn)效率、減少安全事故。要對煤礦灰塵與濕潤環(huán)境、PH值等導(dǎo)致磨損的不利因素加強控制，及時清除設(shè)備內(nèi)外灰塵，對粘附在設(shè)備表面可能造成的腐蝕的化學(xué)介質(zhì)及時進行清理，要結(jié)合設(shè)備維護手冊對各個部位做專門養(yǎng)護維修。要積極應(yīng)用新技術(shù)修復(fù)磨損，比如目前最受關(guān)注的激光切割熔覆修復(fù)技術(shù)，這種技術(shù)利用高功率激光束通過光學(xué)元件聚焦得到了極高的能量密度，將表面瞬間融化，合成致密覆蓋層，材料表面生成具有高硬度、耐磨損、耐腐蝕、熱障礙等性能的功能層，從而達到修復(fù)目的。與傳統(tǒng)修復(fù)方法相比，激光熔覆具有稀釋度小、組織致密、涂層與基體結(jié)合好、適合熔覆材料多、粒度及含量變化大等諸多優(yōu)勢，是目前高損耗的煤礦機械設(shè)備修復(fù)的首選方法。激光熔覆技術(shù)在被激光修復(fù)的零部件位置產(chǎn)生的變形小，加工過程中也僅僅只是表面上融化，零件變化小、熱力影響小，可實現(xiàn)大基體與覆蓋材料完美結(jié)合，同時修復(fù)后無氣孔和疏松裂紋等情況，完美克服了傳統(tǒng)技術(shù)上覆蓋工藝上的缺陷，適用于多種機械零部件的設(shè)計配置與修復(fù)應(yīng)用，是一種節(jié)約技術(shù)材料、磨損修復(fù)快與效果好的新技術(shù)。比如煤礦機械中采煤機、掘進機截齒、綜采液壓支架不銹鋼立柱、刮板機、齒輪傳動箱等失效零件應(yīng)用激光熔覆技術(shù)進行修復(fù)再制造，可使其平均使用壽命得到大幅提高。激光熔覆技術(shù)結(jié)合磨損修復(fù)設(shè)計規(guī)劃與激光技術(shù)對機械設(shè)備進行抗磨修復(fù)，不僅可以節(jié)約能源與資源降低能耗，同時減少環(huán)境污染符合環(huán)保發(fā)展主流，是未來煤礦機械設(shè)備的必然選擇。

3.結(jié)束語

綜上所述，煤礦機械磨損失效分析要從宏觀層面延伸到微觀層面，以提升機械抗磨性能為目標做好生產(chǎn)規(guī)劃與新技術(shù)的應(yīng)用，解決煤礦機械磨損帶來的諸多問題，提升機械使用效率、延長設(shè)備使用壽命，為煤礦生產(chǎn)工作的順利完成提供有力支持。

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作者：楊占 單位：準格爾旗云飛礦業(yè)有限責(zé)任公司