中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 山西太原 030006山西天地煤机装备有限公司 山西太原 030006
摘要：由于在煤矿机械当中，其主要应用对象是煤炭，因此其工作条件是非常差的，在工作过程当中可能会存在设备上的磨损而造成失效问题，就可能会给矿井带来较为严重的生产危险，使得工人的安全得到一定程度的影响。由于零件经常存在相对运动的状态，所以其表面都存在较为严重的磨损，使得零件会出现更多的问题，当零件的磨损超过一定限度的时候，就可能会导致机械的工作性能受到一定的影响。因此对于煤矿机械进行相应的磨损分析，找出其规律和影响其磨损的主要因素，对其进行改进就是非常关键的，可以有效的对实际损耗进行降低。
关键词：煤矿；机械设备；磨损；因素；对策
1 煤矿机械设备特征与磨损规律
一般情况下，煤矿开采是在地下进行的，机械设备的工作条件较差，且没有良好的照明条件，煤矿井下充斥着大量的噪声以及有害气体、粉尘等。与外界相比，井下空气湿度值较高，而且井下的酸碱度超过了7，充斥着SO2，H2S以及CH4等有害气体。在井下运转的机械设备工作条件较差，设备的运转速度较快、零件负荷大，容易受到较大的冲击等，再加上长时间的运转，机械设备的工作强度过高。
在煤矿机械设备的运转过程中，零部件不同，其受到的磨损情况也有所区别，不过对于机械设备而言，磨损的规律基本是一致的。在磨损的初级阶段，机械设备的零部件会因加工过程中表面不平整等加快磨损的速度，在机械设备的长期运转过程中，容易导致部件表面的凸点被磨损，反而减缓了磨损的速度；在磨损的稳定阶段，机械设备的表面在设备启动或者停止时会出现边界摩擦的情况，有助于磨损情况的缓解；在剧烈磨损的阶段，机械设备表面温度过高，使得设备内部结构发生改变，机械设备摩擦面出现了较大间隙，使得设备受到的冲击力的强度增大，破坏了设备的油膜层，加快了磨损的速度，不利于设备的正常工作，在这种情况下，设备继续工作很容易引发机械事故。
2 煤矿机械设备磨损的因素
2.1 机械零件材料
大型机械设备的组成零件很大程度上决定了该设备的抗损耗强度，而机械设备的耐磨损能力与其材料有着密切关联，零部件的硬度保证了其抗变形能力大小，但是若硬度太大，会适得其反，导致零件脆性增加，更容易损坏。
2.2 机械运行状态
设备的损耗影响因素也与其运动状态有关。设备主要有暂停、开启、方向转动与反向转动以及运行速度等一系列运动状态。一般在干摩擦的情况下，设备磨损程度与其运动速度成正比。若设备提前具备润滑油保护，则在运动过程中会形成具有保护作用的液体摩擦，降低设备的损耗率。
2.3 机械零件运行载荷
笼统地说，设备零部件的损耗率与其单位负载成正比。另外，不同的负载特点也会造成不同程度的设备损耗，例如短期负载、长期负载、无冲击负载、变负载以及静负载等，设备承载部分与相关零件会因为负载特征不同而承受不同的压力与变形，若负载大小超出了设备负载的最大限度，则其零件以及负载功能就会受到负面影响，零件可能脱落或严重形变，而设备会运作缓慢或卡顿。在机械作业的过程当中，需要承受多样性和复杂性的载荷，以及基于各种机械作业的实际情况而体现出多变的特点。
2.4 机械零件加工质量
设备由若干个形状、大小以及功能不同的零件构成，其对于设备来说，是损耗的细节体现。若零件的构造与理想情况存在较大出入，零件切面不均衡或质量散布不均匀，都会导致整个设备的负载不均衡，这会造成设备局部严重受损。在所有零件受力均衡的前提下，设备损耗程度则与零件的粗糙程度有关，零件过于粗糙就会增大摩擦，加深损耗，但是零件表面过于平滑就会造成接触面增加，磨损也更加严重。
2.5 润滑
润滑剂可以降低设备整体的摩擦，缓解粘着摩擦，而供给摩擦副洁净的润滑油可以避免磨料摩擦。
2.6 湿度和温度
润滑剂可以很大程度上减少摩擦对设备带来的损耗影响，但是其作用发挥大小也与外界因素有关，例如湿度、温度等。在相同条件下，温度越高，润滑油的稳定性会降低，其附着能力也会大大降低。同样，湿度过大、水汽环境以及粉尘环境都会对设备损耗有所影响，设备零件极容易被环境腐蚀或氧化。
3 煤矿机械设备的抗磨措施
3.1 保证零部件的安装效率与加工质量
零部件加工质量的提高有助于减小加工后零部件实际尺寸与理论尺寸间的误差，有助于减轻零部件的受损情况。在安装机械设备时，应当合理控制零部件之间的间隙，出现偏差时应当及时修复调整。在零部件出现磨损时，调查清楚磨损的原因以及磨损状况，然后“对症下药”，利用科技手段研发出新设备、新工艺，以此来改善零部件的制造条件。同时，为了减轻机械设备零部件的磨损情况，应当推广使用废金属材质的耐磨材料。
3.2 构建液体摩擦条件
液体摩擦能有效降低机械摩擦系数，从而减轻机械设备零部件的受损情况。而液体摩擦条件的建立与适合的配合空间联系密切。润滑油的使用能够维持设备的运转速度。同时，轴承、轴颈与配件表面的光滑度也会影响机械设备的运行。除此之外，频繁地启动和暂停机械设备，也会对液体摩擦条件的构建产生一定的影响。
3.3 应用现代润滑技术
对于现代机械设备而言，润滑技术的应用极为重要，它能够有效降低机械设备的磨损程度。应用新型的润滑技术能够保证机械设备运转的安全性。黏稠度较低的润滑剂能减轻高速运转的机械设备的磨损情况，低速运转的机械设备的磨损情况可以借助黏度较高的润滑剂来减轻。同时，夏季和冬季所使用的润滑剂的黏稠度也应当有所不同。受到不同的冲击载荷时，机械设备也应当使用不同黏稠度的润滑剂，如此方可实现润滑剂的有效利用。
3.4 加强对煤矿机械设备磨损状况的监测
铁谱分析技术是一种常用的煤矿机械设备磨损监测技术。铁谱分析技术是利用高梯度的强磁场将润滑油中的机械磨损微粒与杂质分离，按照尺寸的大小依次沉积在玻璃基片上制成谱片，通过铁谱显微镜观测微粒与杂质的大小、形状、成分、粒度与数量等，并通过对数据进行综合分析，判断机械设备的磨损状况，预报零部件的失效情况。
3.5 加强机械设备人员培训与设备维护工作
强化对工作人员的培训，确保设备的操作人员对机械设备的操作得心应手，并且能够完成机械设备的保养工作，丰富他们关于机械设备磨损的知识，保证工作人员拥有维护机械设备、预防磨损的能力，在遇到问题时能及时解决，以防意外发生。修正、健全维修机械设备的流程以及相关档案，确保工作人员能够熟练掌握机械设备维修的流程。
与其他工作相比，煤矿的工作条件较为特殊，所以要做好机械设备的维修保养工作。对于不同的煤矿机械设备所采用的养护办法也应当有所不同，对设备采用针对性的故障诊断技术，设备出现问题时及时解决；根据诊断结果对症下药，制定出针对性的措施来维护设备。另外，还应当做好煤矿设备的管理工作，机械设备的运行应严守相应的规章制度，避免意外发生。
4 结束语
综上所述，由于煤矿企业井下生产条件恶劣，煤矿机械设备工况苛刻，磨损腐蚀无处不在，对于煤矿工程管理技术人员来说，在工作过程中，应该尽可能改善和保持机械使用的环境，做到定期维护机械设备，及时进行维修，进而提高维修质量，确保所有生产设备在良好的状态下运行。
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