煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施

摘要：

煤矿机械磨损对于生产效率、设备使用寿命都有一定负面影响，要做好机械磨损失效分析，采取对应抗磨举措，最大限度地发挥机械设备使用效能。本文分析了煤矿机械磨损失效分析方法，并对机械磨损抗磨举措进行了探讨，希望能为煤矿机械的应用提供参考。

关键词：煤矿机械；磨损失效；抗磨

矿山机械作为近年来应用较为广泛的专业机械，由于使用环境恶劣因此磨损问题多发、高发，轻则影响机械使用效能，重则导致机械报废，这对于做好节能降耗、提升企业经济效益、发展循环经济极为不利，因此，针对煤矿机械磨损失效问题进行分析并探讨有效抗磨举措，对于最大限度地利用煤矿机械设备效能、实现其服务价值有重要的现实意义。下面对煤矿机械设备磨损失效分析方法与抗磨措施进行探讨。

1.煤矿机械磨损失效分析方法

由于煤矿机械本身主要应用于井下作业，因此井下湿度较大的环境与高PH值是导致磨损的主因，机械本身许多部位的金属零件会因此发生化学反应，造成机械磨损、影响使用效能与年限，加快各部位零件的腐蚀速度。对煤矿机械磨损失效的分析可从宏观、微观、磨损表层与磨屑等方面入手。在对煤矿机械磨损失效进行分析之前，首先要对机械本身各部位的结构特征、零件构成、材质、制造工艺、使用寿命、损坏程度等进行全面了解，配合维修养护记录做好后续失效工作分析。宏观方面主要是对失效零件及其特征、功能、效用进行分析，明确该零件在机械整体工作中发挥的作用，对零件具体情况进行精确测量与记录，要对零件磨损性质如表面磨损、表面划痕、凹坑、腐蚀等进行初步判断。微观层面主要是应用各类专业设备如电子扫面显微镜、立体显微镜、光学显微镜等零件具体磨损情况与性质进行确定，找出各类肉眼不可见的磨损，并确定失效类型与应对方法。煤矿机械磨损失效的发生与零件磨损表层有密切关系，很多时候可在零件表层观察到各类物理与化学性质变化，通过分析这些磨损痕迹可确定磨损根由与过程。一般而言，零件磨损部位主要会出现两种变化，一种是金属硬化导致零件冷却硬化程度超过普通零件，这类磨损会严重影响零件表面金属成分与组织状态，影响零件本社工作状态，通过分析磨损表层组织成分可为判断磨损发生与性质提供有效参照，在找出失效原因时采取对应举措。一种是机械零件本身会因为回火软化与超细结晶等化学现象导致零件失效，这是由于局部过热导致本身形态与化学性质受到影响，另外加上煤矿机械工作环境的变化与操作不当也会导致失效可能。分析零件磨屑能够对物理作用下机械失效原因与过程进行还原，由于煤矿工作环境特殊性，因此一般收集磨屑主要采用气动铁铺和磁性法，通过分析磨屑为抗磨工作提供支持。

2.煤矿机械磨损抗磨对策

煤矿机械设备的应用中要对设备负载加强控制，确保润滑合理到位。煤矿机械工作载荷的大小、性质对机械损耗程度有重要影响，虽然各类设备型号、生产效益、传动方式、材质不尽相同，但在煤矿生产中超负荷工作均会加剧零部件磨损，减少设备使用寿命，严重时甚至会对操作人员安全带来威胁，因此要对机械超负荷工作进行严格控制，工作人员上岗前也要对设备操作技能进行考核与评估，减少操作失误。润滑作为重要的抗磨举措，润滑工作的合理性与准确性对于减少机械故障、延长机械设备使用寿命有重要影响，润滑剂选择要科学合理，润滑部位要选对，要坚持长期润滑，严格按照操作规章使用。对于煤矿机械设备要做好维修保养，定期对设备进行检修与修复，尤其是对工作强度大且负荷较重的设备要制定专门保养计划。要保持设备零件恒温，做好定期检修，减少煤矿灰尘等对设备的腐蚀与危害。机械工作时零部件本身受热会导致材质与润滑剂的变质导致失效，要定期检查各零部件并保持恒温，在设备投入生产前后做好检修工作，及时排除不利因素，以提升生产效率、减少安全事故。要对煤矿灰尘与湿润环境、PH值等导致磨损的不利因素加强控制，及时清除设备内外灰尘，对粘附在设备表面可能造成的腐蚀的化学介质及时进行清理，要结合设备维护手册对各个部位做专门养护维修。要积极应用新技术修复磨损，比如目前最受关注的激光切割熔覆修复技术，这种技术利用高功率激光束通过光学元件聚焦得到了极高的能量密度，将表面瞬间融化，合成致密覆盖层，材料表面生成具有高硬度、耐磨损、耐腐蚀、热障碍等性能的功能层，从而达到修复目的。与传统修复方法相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等诸多优势，是目前高损耗的煤矿机械设备修复的首选方法。激光熔覆技术在被激光修复的零部件位置产生的变形小，加工过程中也仅仅只是表面上融化，零件变化小、热力影响小，可实现大基体与覆盖材料完美结合，同时修复后无气孔和疏松裂纹等情况，完美克服了传统技术上覆盖工艺上的缺陷，适用于多种机械零部件的设计配置与修复应用，是一种节约技术材料、磨损修复快与效果好的新技术。比如煤矿机械中采煤机、掘进机截齿、综采液压支架不锈钢立柱、刮板机、齿轮传动箱等失效零件应用激光熔覆技术进行修复再制造，可使其平均使用寿命得到大幅提高。激光熔覆技术结合磨损修复设计规划与激光技术对机械设备进行抗磨修复，不仅可以节约能源与资源降低能耗，同时减少环境污染符合环保发展主流，是未来煤矿机械设备的必然选择。

3.结束语

综上所述，煤矿机械磨损失效分析要从宏观层面延伸到微观层面，以提升机械抗磨性能为目标做好生产规划与新技术的应用，解决煤矿机械磨损带来的诸多问题，提升机械使用效率、延长设备使用寿命，为煤矿生产工作的顺利完成提供有力支持。

参考文献：

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[2]陈彬.论煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施[J].中国科技博览,2014(47):62-63.

[3]张程伟,倪发.浅议煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施[J].山东工业技术,2014(2):109.

作者：杨占 单位：准格尔旗云飞矿业有限责任公司