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摘要：在煤矿开采中，来自开采环境、工作时间和维护方面的因素，导致煤矿机械发生磨损失效现象。文章通过对煤矿机械磨损失效的原因、表现形式等方面进行研究分析，提出了相应的应对策略，以期为广大研究者提供参考。
关键词：煤矿机械；机械磨损；磨损失效
引言：
在煤矿开采过程中，由于开采环境等方面的原因，导致机械设备磨损失效，给企业带来严重的资源浪费，提高了生产成本。为了提高企业效益，坚持可持续发展战略，需要从机械设备磨损的原因方面展开分析。针对其磨损问题，可以从构造、选材、维护等方面采取相应措施，达到降低磨损的目的。
一、煤矿机械磨损失效的主要原因
（一）煤矿机械工作的环境比较差
在我国现阶段的煤矿中，大多数都是采取的地下开采形式，采取露天开采形式的较少。在地下矿井里面，由于非常封闭，各种尘埃和颗粒的存在，导致空气质量非常差。在这个开采过程之中，煤矿机械受到环境的影响，各种粉尘、颗粒物很容易进入到机械内部，特别是轴承内部。从而，这些杂质就会同轴承圈以及轴承滚子进行摩擦，使得轴承的磨损程度加剧。在胶带输送机中，轴承将支持其托辊的运转。在煤的传输过程中，即使是轴承的密封腔里面，也会钻入一些粉尘甚至颗粒物。这无疑会加大摩擦力，使其产生的摩擦效果大打折扣。这给轴承内部带来的直接后果就是，出现磨粒磨损或干磨擦的现象，托辊因为轴承的磨损而无法进行正常工作。除此之外，还会间接影响其它部件。如托辊工作效果不佳，使之同交代间可能出现摩擦，加剧二者的磨损。
（二）机械在工作中的运行时间较长
在不少煤矿企业中，上班都是以轮班制度为主。即工人实行轮班制，但是设备却是一直处于运行状态。如此一来，这些机械设备在负载同时，持续不停地运转，甚至是带着较高强度工作，很容易就产生磨损现象。这就会使得机械设备的一些重要零部件磨损加剧，老化的速度变化。比如提升机，其钢丝绳部位就很容易因为长时间运行而产生疲劳，导致出现比较严重的磨损，从而在很大程度上缩短它正常使用的期限。其结构图如下：
（三）机械在维修和养护方面的难度较大
尽管煤矿机械的维护相当重要，但是在实际维护过程中却又比较大的难度。由于实际工作过程中，这些设备的情况较为复杂，结合其所在的工作环境、工况、润滑等方面，其要求远比一般的设备维护难度大。加上长时间的高强度运行，极少停机，使得维护工作难上加难，磨损也越来越严重。比如机械设备的齿座有缝隙产生，不去进行维修的话，粉尘及颗粒物等就很有可能进入，导致磨损进一步加剧，严重影响设备的正常工作。
二、煤矿机械磨损失效的表现形式
（一）提升机方面出现的磨损现象
在煤矿开采工作过程中，提升机由于工作性质，很容易出现磨损现象。这种磨损通常集中在它的箕斗以及钢丝绳方面。在开采煤的过程中，要对煤进行输送。在装卸和运输的时候，基于煤的数量和重量，箕斗会受到非常大的冲击。长此以往，会使它失去效果。而对于钢丝绳来说，它的失效主要体现在断面面积及局部损坏。当钢丝绳同天轮、滚筒发生巨大摩擦，可能导致竖井提升钢丝绳发生磨损现象。如果它们间的间隙不合理，会时常出现咬绳的情况。另外，如果振幅不合理，也将使钢丝绳产生一些较小的磨损。
（二）刮板输送机方面出现的磨损现象
在煤矿开采工作中，因磨损而导致严重损坏的设备里，就有刮板输送机。它失效的主要体现是腐蚀和摩擦，并且集中在链条与中部槽的位置。在链条方面，通常是断链现象的出现。这是由于在设备运行的时候，链条同中部槽、矿料之间发生摩擦是常有的事。当摩擦变大的时候，磨损就会加剧，进而发生断链。而在中部槽方面，其磨损主要体现在槽帮、中板上。在运行过程中，由于矿井下的工作地面不平，增加了中板和槽帮的接触压力，使得磨损加剧。其结构原理如图所示：
采煤机与掘进机方面出现的磨损现象
在工作原理方面，这两种机械设备是差不多的，所以在磨损方面，不论是磨损的位置还是严重程度，也都相似，磨损都集中在滚筒和截齿上。对于截齿的位置而言，它处于滚筒上，属于直接同煤相接触的部件，并同煤发生摩擦。周而复始的接触和摩擦，截齿的失效只是时间问题。特别是煤层中的矿料比较硬时，截齿和矿料之间发生的摩擦将比平时大很多，磨损程度自然变大，甚至发生断裂现象，这也会造成经济上的损失。而在滚筒方面，应当重视它的磨损情况。当煤被截齿割下后，通过滚筒轴，然后再到输送机。在这个输送煤的过程中，滚筒可能会产生规模较大的磨损现象，影响正常工作的开展。
三、解决煤矿机械磨损失效的主要策略
（一）从煤矿机械的构造方面着手
对于煤矿机械在煤矿开采过程中发生的磨损现象，应当仔细分析其磨损失效的原因。结合煤矿机械设备的结构，分析设备的哪些零部件容易发生磨损。同时，对这些零部件进行研究，看看哪些方面可以进一步改进。就拿采煤机来说，由于开采过程中，它同矿料频繁接触。其截齿部分在同矿料不断发生摩擦的过程中，会导致温度变高而损坏，或者因为部分矿料太硬而断裂。所以，在设计方面，首先就要结合这种实际情况，对煤矿机械设备的各个部件进行考量，研究分析如何才能避免设备因为摩擦而导致的报废情况。同时，在设计时，也要通过各种实验来对这些重要的部件进行检验，保证设备长时间负载运行的稳定性能。
（二）从煤矿机械的选材方面着手
从设备磨损方面出发，如果能通过选择更具抗磨能力的材料，将会降低设备因磨损带来的损失。通过一些实验表明，设备在煤矿开采过程中，其摩擦的痕迹通常都在设备的表面。所以，在制造机械设备时，应当选用表面耐磨性更高的材料。同时，还要考虑到这些材料的经济因素。只有经济型与耐磨性相结合的材料，才能够为企业带来更大的收益。比如，对于采煤机中的截齿来说，如果使用激光重融技术，就能够达到降低成本的目标。
（三）了解煤矿机械发生磨损的规律
在煤矿机械工作过程中，要通过对机械工作原理的掌握，仔细观察，分析磨损产生都有哪些规律。尽管机械设备发生磨损的位置与成都各不相同，但对于磨损而言，其规律都是差不多的。只要掌握了这些规律，就能合理地运用机械设备，使其在工作过程中避免或降低磨损，从而使煤矿开采的效率得到提升，正常开展开采工作。
（四）重视煤矿机械的维修和养护
在煤矿开采中，由于绝大多数的机械设备都是长时间运行，导致摩擦损坏现象比较常见。从这方面看来，要保证开采工作的正常运转，以及设备成本的降低，对煤矿机械的维护就显得非常重要。在矿井中的操作环境本来就很差，各种粉尘与颗粒物充斥在空气中，采煤设备的零部件可能很快就老化并损坏了。鉴于这种实际情况，需要煤矿企业的管理层重视机械设备的维护工作。在工作过程中，不仅工人需要休息，机械设备也应当采取定期测试的方式，检验其性能是否正常。这样才能尽早及时地发现设备的运行问题，并采取相应的应对措施。既能够减低磨损程度，保护设备，又能够保证开采安全，降低成本。
结束语：
总之，在煤矿开采过程中，机械设备发生磨损是很正常的现象，也是不可避免的。但是对于磨损带来的损失及对正常工作的影响而言，需要进行认真分析和总结，并根据不同的磨损，从机械设备的构造、规律、材料选取和维护方面采取相应措施，使机械设备的正常运行得到一定保证。这样，才能保证煤炭开采安全，减少资源和成本消耗，提高煤矿企业的经济效益。
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[4]李忠贞. 煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施[J]. 煤矿现代化,2017,03:92-93+96.
论文作者:冯支熊
论文发表刊物:《防护工程》2017年第5期
论文发表时间:2017/7/12
标签：磨损论文; 煤矿论文; 机械论文; 机械设备论文; 过程中论文; 工作论文; 摩擦论文; 《防护工程》2017年第5期论文;