煤矿机械磨损及减小方法

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引言

机械磨损是所有机械设备最为常见的现象，摩擦是引起磨损的主要原因，而摩擦现象在所有相对运动且相接处的物体表面都会产生。特别是在一些大型煤矿机械的工作过程中，这种机械磨损现象更为突出。一旦这种磨损现象超过一定的机械承受限度，机械零部件之间的有效配合就会遭到破坏，将严重影响到机械设备的工作性能，甚至威胁到相关工作者的人生安全，影响整个矿井的安全高效生产。

1机械磨损的一般规律及特性

机械的各个零部件在机械运转的过程中，磨损的强度和速度是不一样的，但它们的磨损规律几乎一样。经实践活动和观察发现可用三个机械磨损阶段来总结和概况所有机械磨损的整个过程。

1．1机械磨损的初级阶段

机械磨损的初级阶段也叫机械的磨合阶段。一般发生在新机械或一些新装配的机械零部件上，它是新设备或新零件进行后期运转的必经阶段，磨损速度快且磨损时间短是它的主要特性，它可以把各零部件，在加工时所造成的不平度迅速降低，使整个机械设备内部各零部件的实际接触面积迅速增加，同时提高各零部件的耐磨性，为后期机械设备的长期稳定运行打下良好的基础，这种机械设备磨合阶段的磨损对机械设备并没有危害。

1．2机械磨损的中级阶段

机械磨损的中级阶段也是机械设备的正常磨损阶段，它是机械设备最佳的服役阶段，在这个阶段机械设备的各项性能将达到最佳状态。磨损速度缓慢、磨损量小、磨损的时间长是这一阶段机械磨损的主要特点。

1．3机械磨损的最后阶段

机械磨损的最后阶段是机械设备急剧磨损的阶段，这一阶段是机械最容易出现故障的阶段，由于经过了长期的正常磨损阶段，一些机械零件的精度和强度已经达不到设备正常运转的需求，长期积累的磨损很可能引起设备性能的质变，机械零部件表面的脱粒、脱皮现象加剧，一旦发生零部件表面的脱粒、脱皮现象机械表面的润滑油膜很快受到破坏，磨损速度剧增是这个阶段的主要磨损特点。因此在机械设备的整个寿命周期内，应采取相应的措施尽快完成初级阶段的磨损，尽量延长中级阶段的磨损，加强最后急剧磨损阶段的维护和检修。

2影响磨损的因素及减小磨损的方法

2．1摩擦力对机械磨损的影响

影响机械零件磨损的因素很多，机理相较复杂。如机械零件接触面上的摩擦力大小，机械零件的加工制造精度以及表面的热处理情况、装配质量、操作使用情况等都会对机械零件的磨损产生一定的影响，而在这些因素中摩擦力常常是对机械零件影响最大的因素。

1）而机械表面润滑的好坏会直接影响到机械接触面上摩擦力的大小，所以通过对机械表面的良好润滑来延长机械的使用寿命，提高机械的工作效率。由于液体摩擦的机械磨损量比较小，所以可通过在两个接触的机械面之间建立液体油膜的方式来解决直接摩擦导致的严重机械磨损问题。这种油膜具有很好的耐压性，它可以将重物很好的托起，使重物悬浮在油膜之上，两个接触相对运动着的机械零件可以很好的被这种油膜分割开，使两零件之间的摩擦系数降到最低，从而大大的减小机械磨损。这种液体摩擦的建立也需要一定的条件，首先两个摩擦接触面的配合间隙要合适，其次要有充足的润滑油供应，并且油的压力和流入速度要能跟上，最后对轴与轴承加工精度和光洁度也要适当，并且加油孔要设计在轴承的受力区以外。实践证明这种液体摩擦确实能有效降低机械设备的磨损度，但在实际的煤矿机械生产作业中，启动和停止机械设备是常有的事，且机械设备在工作的过程中负荷也不稳定，时常使这种液体摩擦受到破坏，引起机械磨损。

2）机械设备的实际加工形状和理论加工形状都存在一定的偏差，在实际加工的过程中零件的形状或者表面的光洁度等，很难做到非常均匀，这可能会导致在后期使用零件的过程中零件表面的载荷很难分布均匀，容易在某些部位集中，造成局部摩擦严重的现象，一般来说零件表面的平整度和光洁度越高，磨损会越小，但如果加工的过于平整和光滑的话，又会逐渐增大磨损。这主要是由于光洁度过高，会使得两个接触面的实际接触增大，增强分子间的相互吸引，会产生胶合磨损。所以在对机械设备的实际加工过程中，要注意精度和光洁度的控制要适中。3）零件装配间隙在一定程度上也会严重影响到零件的磨损量。零件在装配的时候间隙不能过大或过小。如果装配间隙过小胶合磨损的现象很容易在两零件间产生，很难在两零件间形成液体摩擦，如果装配间隙过大，液体摩擦同样也很难形成，因此在装配机械零件时配合间隙一定要适中。

2．2材料选取的不当或材料本身有缺陷

零件材料的屈服极限以及硬度、含碳量等都会在一定程度上影响到零件的磨损量，一般情况下，在载荷不变的情况下，屈服极限越高，胶合磨损量在滑动摩擦下越小，摩擦疲劳过程时间在滚动摩擦下会越长。随着硬度的增大和含碳量的增多，在相同条件下工作的碳钢零件耐磨性会增强。

2．3润滑油的选取不当

在保证机械零件安全运转的前提下，选用润滑油时，应选用低黏度润滑油这样可以把机械能量的消耗降到最低。两个零部件的工作条件是高速轻负荷时，应选用低黏度的润滑油，当两个零部件的工作条件是低速重载荷时，应选用黏度较高的润滑油。机械零件在冬季选用润滑油时，应选用低黏度，低凝固点的润滑油。而在夏季选用润滑油时，应选用黏度较高的润滑油。受冲击负荷大且往复运动频繁的机械零件，应优先考虑选用黏度较高的润滑油。此外，在高温，重摩擦、和加工较粗糙的摩擦表面在选用润滑油时，也应首先考虑选用黏度比较高的润滑油。

3结语

通过分析摩擦的种类和规律，找出影响摩擦的因素，并根据这些因素总结出一些减小机械零件摩擦的方法，在今后的社会实践中综合应用，来延长机械设备的工作时间，提高机械设备的使用寿命和工作效率。

作者：马军 单位：山西省大同煤矿集团公司云冈矿