摘要：煤炭产业在我国国民经济发展中起着重要的支撑作用，随着我国科学技术创新能力的不断发展和产业结构的逐步优化与调整，煤矿产业的机械化、自动化、智能化开采的运用也越来越普遍。由于我国煤炭储藏主要是以深层储藏为主，井下作业的环境复杂、恶劣，对矿井下煤矿机械设备的磨损程度的影响也越来越严重，甚至达到了磨损失效的程度，对我国煤炭产业的发展以及第一产业的发展都产生了较大的影响，因此对煤矿机械磨损失效方法和抗磨措施的讨论成为煤炭行业和相关学术界不断研究的课题。
关键词：煤矿机械；磨损；失效；研究
1机械磨损失效的分析方法
机械器件的磨损在很大程度上影响着工作是否能够正常的开展。所以，为了确保煤矿开采作业实施的安全性有必要定期对煤矿机械进行相应的磨损失效分析，来做到排除隐患。
1.1一般资料分析
在做好对机械中的各个部件在整个系统中的基本资料，然后在对机械器件的磨损进行失效分析。所检查的特征主要包括：各个零件的作用、结构特征、材质、受力情况以及制作工艺等。在对磨损失效的部件进行损坏评估之后做好记录，保存实效零件的样品。
1.2宏观与微观分析
通过观察机械器件的外表主要特征，并对其进行精确的测量记录好器件磨损的部位以及大小，最后对磨损器件进行拍照记录，这个过程称之为机械器件的宏观分析。一般来看，煤矿机械的器件磨损主要表现在零件的表面损耗，表面划痕和凹陷，这些特征很明显，可以通过对零件的宏观分析进行解决。而与之相反的零件的微观分析则是将零件带到实验室，利用实验室中的高倍显微镜对零件进行相应的检查。通过高倍显微镜，可以观察到人们肉眼无法看到的擦伤、划痕、裂纹等情况，为企业机械器件的磨损失效分析提供强有力的依据。
1.3磨损表层分析
由于煤矿机械的器件在工作过程中需要进行高速的旋转，所以高温的作用会对零件的表面产生很大的磨损。在这种磨损下零件的表面会出现两种完全不同的磨损情况：其一，在磨损零件的表面会出现一层厚厚的金属硬化物质，这种硬化现象的硬化程度比一般的冷却硬化程度还要强烈，导致金属器件的表面组织状态以及金属的构成成分发生了很大的变化，使得器件与原来的器件发生了很大的差异；其二，机械零件表面会出现回火软化和超结晶现象。这两种现象均是由于机械在工作时高速旋转，所产生的摩擦高温导致局部温度持续升高，加之在矿井之下工作环境比较复杂等条件，使零件的性能成分发生了重大的改变，进而使零件实效。
1.4磨屑分析
通过对机械零件在磨损过程中被去除的磨屑的分析，来进一步确定机械器件在物理作用下失效的具体原因。因为我国的煤矿开采多是采用井工式开采方式，所以我们在收集碎屑的过程中存在着很大的困难，此时可以采用气动铁铺和磁性法进行收集。
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1.5磨损表层分析法
由于煤矿矿井下大部分磨损零部件都是处于高速状态的，因此在高速运转的过程中所产生的巨大热量也是对零部件产生磨损的原因之一，在零部件高速运转的高温状态下，磨损情况主要有2种，第一种磨损情况是在磨损零件的表面会出现一层较厚的金属固化物质，与一般冷却硬化的程度不同，该类冷却硬化物质会导致金属零部件的表面组织状态发生变化，从而影响该零部件的正常使用；第二种磨损情况是零部件在高速运转的高温状态下发生回火软化和结晶的现象，从而影响该零部件的正常使用。这两种磨损原因主要是由于该类零部件处于高速运转的高温状态下，另外与煤矿井下工作环境的复杂性和湿度、气体的腐蚀性都有着一定的关系。磨损表层分析法就是通过对零部件表面的状态以及磨损程度进行观察，结合对零部件工作原理以及金属性能的分析找出磨损原因，从而进行有关抗磨实验和理论研究，为减少和防止磨损提供一定的实践依据。
2针对煤矿机械磨损采取的对策
鉴于煤矿机械磨损造成成本增加、经济损失增加的现状，有必要从理论上和实践中同时采取对策，以期减少磨损失效，避免事故频繁发生。
2.1要切实考虑不同煤矿机械性能、工作载荷的大小，超负荷作业必须杜绝。对不同的矿产进行详细的分析，确认煤炭的硬度、环境的酸碱度、生产的具体模式，综合各方面因素投入相应的抗磨机械。对操作机械的工作人员进行系统化培训，由于井内环境复杂，应变需灵活，强行的传动方式会加速机械失效。同时应引进新型材料的机械设备，往往新材料更具抗磨性扛腐蚀性，更换大型设备需要考虑各方面因素，但在危及煤矿安全生产、工人安全作业的时候就需要极度重视。
2.2对机械的零部件定时检修、关键零部件加强检修程度，润滑、抗磨技术、传动需要在作业过程中不断改进。要尽可能的减弱环境带来的影响，过湿的井下环境、PH值、粉尘等都要尽量去弱化这些不利因素。机械表面的附着物也需定时清理，这一步骤往往被忽视。同时，要引进新技术修复磨损，传统修复方法都出发于简单的物理防护，新技术比如激光切割熔覆技术相较而言有更多的优势，对机械失效具有防护作用。
2.3重视理论与实践相结合，物理学、化学、地质学在机械设备中占据重要地位，各煤矿都应在一线工人与专家的综合建议下进行抗磨技术的调整。环境不同、地势不同就需要具体的方案，机械设备从第一步安装开始就必须合理可靠，调试过程反映的数据、正常运作后的数据都应为之后的修复提供有效信息。
结语
在煤炭行业不断引入新技术、新设备的同时，煤矿机械磨损这一问题不容忽视。煤矿机械是支持煤炭开采的核心部分，由于煤矿开采环境复杂，开采过程繁复、情况多变，煤矿机械在生产过程中面临诸多问题，其中机械设备磨损引发的后果尤为严重，因此，应充分重视煤矿机械磨损失效的原因，掌握其失效机理，以便在实际操作过程中及时解决遇到的问题。
参考文献：
[1]代君.探讨煤矿机械磨损失效方法和抗磨措施[J].科技创新导报.2014(31).
[2]王建平.煤矿机械磨损失效探讨[J].中小企业管理与科技(中旬刊).2014(02).
论文作者:孙浩
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/22
标签：磨损论文; 机械论文; 煤矿论文; 零件论文; 器件论文; 零部件论文; 表面论文; 《电力设备》2017年第13期论文;