煤矿机械磨损失效分析方法
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1机械磨损的分类
根据相关的统计资料，在煤矿生产过程中，液压支架、输送机和采煤机的事故率超过了30%。其中，由于机械磨损而导致机械失效的事故率达到了80%。在煤矿生产过程中，机械设备的磨损失效状况，分为五个种类：
（1）采煤机、掘进机损坏，失效部件为截齿和滚筒，失效的方式为磨损、摩擦；
（2）输送装置，失效的主要部件为输送带，失效方式为磨损；
（3）提升运输系统，失效的部件为钢丝绳，失效方式为锈蚀、磨损两种；
（4）动力传递件，失效的部件为齿轮，失效方式为磨损；
（5）液压元件磨损失效，失效方式是磨损，摩擦；
（6）刮板输送机磨损，失效的主要部位为刮板槽，失效方式为磨损；
（7）其他部件，包括连杆、曲轴、阀杆、活塞和链条、阀座等。
2机械磨损的原因
（1）采煤机与井下掘进机的磨损
主要包括滚筒与截齿的磨损，在采掘过程中，因为与煤岩层直接摩擦，所以磨损是主要的失效形式。
（2）输送装置失效
由于当前的煤矿生产现代化程度比较高，在煤矿开采中，输送装置发挥着至关重要的作用，主要是输送带发挥着重要的作用。而输送带磨损的原因，包括以下几个方面：①输送带由于跑偏而出现了局部磨损；②接触式清扫器与输送带产生相对运动导致磨损；③输送带与托辊之间出现了相对运动，导致发生摩擦；④漏斗放煤及长物料，出现了冲击摩擦。这些均是输送装置失效的原因，在检修过程中需要特别注意，加以避免。
（3）钢丝绳失效的原因
在煤矿生产中，钢丝绳是提升运输系统的有机组成部分，钢丝绳出现磨损，主要包括两个方面的原因：①钢丝绳自身的原因，包括钢丝绳的材质问题、制造工艺问题，配套天轮尺寸不符合、弹性疲劳造成钢丝绳的强度降低；②外部因素，矿井水为酸性或碱性，对钢丝绳产生了腐蚀作用；因为管理维护不当等人为原因，导致钢丝绳出现磨损、锈蚀等。这两方面的原因是钢丝绳寿命缩短的主要原因。
（4）齿轮磨损失效的原因
在煤矿机械中，齿轮作为动力递件，在机械中发挥着重要的作用。齿轮磨损失效，主要的原因包括以下几个方面：齿轮传递功率较大、冲击负荷过大、齿面接触应力比较高，作业环境中的粉尘危害等。
（5）液压元件磨损失效的原因
在液压元件中，对煤矿机械产生影响的主要是液压泵与液压马达。由于液压系统中的过滤器失效比较多，所以导致大量的颗粒污染物进入到生产系统中，导致液压元件在相对运动的过程中，表面出现摩擦、磨损而发生泄漏，使得元件性能下降无法正常工作。
（6）刮板输送机磨损的原因
在链条拖动刮板系统中，输送的物料主要是在槽内滑动，输送物料的磨损和腐蚀是其主要的失效形式，也是煤矿机械中最容易出现的煤矿机械设备。而出现磨损较多的部件，包括中部槽、轴承、链条、减速箱中的齿轮和链轮等。
二煤矿机械的抗磨措施
1采用合理的生产工艺
在煤炭机械生产过程中，如零部件无法达到设计要求，则在开采过程中，机械容易由于磨损而失效。这里的生产工艺是指冶炼、铸造等工艺。在冶炼过程中，应严格控制成分、气体量和夹杂物等，比如韧性、强度等，避免对设备部件的磨损性能产生影响。同时，铸造工艺也会对部件磨损性能产生影响。因此，这就需要采用合理的生产工艺，比如表面淬火、堆焊及挤压等。在刮板输送机上，应用堆焊方法，提高磨损性能。
2加强机械设备的维护保养煤矿机械
在恶劣的环境下作业，由于空气中的水分含量较高，常见机械设备的磨损和腐蚀。因此，这就需要加强对机械设备的维护保养。目前煤矿机械配件市场混乱，配件质量参差不齐，所以这就要求根据相关的规定，强化设备的管理，有效降低事故率，改善设备的使用寿命。
3掌握机械的磨损规律
机械设备的磨损原因是多方面的，但是经过系统的分析，也能探索出一定的规律性。机件的磨损可分为三个阶段：
（1）“跑合”阶段，是指零件表面不平度，导致磨损的速度加快；
（2）“稳定”阶段，经上一阶段，机械的摩擦面变得较为光滑且有一定的硬化，所以在运行时，摩擦面为液体摩擦状态，磨损减缓；
（3）“急剧”阶段，经过前两个阶段，摩擦条件有了很大的改变，润滑油也遭到较大的破坏，所以机械的性能大幅降低。因此，掌握了这一规律，就能降低设备的故障运行。
4对易磨损部件进行工艺处理
煤矿机械，特别是综采综掘设备，存在高强度、高磨损的工作特性，必须对设备的易损部件进行专业的工业处理，包括对采煤机滚筒、截齿、掘进机炮头、截齿实施合金钢堆焊，刮板机、转载机槽实施耐磨材料板焊接，破碎机下底板安装抗打增厚钢板，掘进机履带进行耐磨加厚处理、钢丝绳、液管、支架立柱进行包套等等。对易磨损部件进行工艺处理可以有效地加强设备使用寿命，降低设备损耗。例如同煤集团某矿使用刮板机耐磨板焊接技术，延长中部槽使用寿命3个月以上，并使中部槽使用寿命增加1~2个周期，维修再制造成本只是购置新品的20~70%左右，按每日过煤量35000t来计算，使用此耐磨层后可延长刮板输送机和转载机过煤量300多万吨，从根本上解决了刮板机槽的维修再利用问题。
三结语
煤矿机械的作业环境比较恶劣，容易发生磨损，发生磨损后就会造成一定的经济损失。所以，煤矿企业必须高度重视煤矿机械的磨损失效分析及抗磨措施。在本文中，笔者结合自身的工作实际，从煤矿机械磨损的部位、失效的原因和抗磨措施等几个方面，对该问题进行了分析与总结，希望有助于提高煤矿机械的抗磨性能。
作者：宋昊婷 单位：大同煤矿集团有限责任公司机电管理处
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