論煤礦機(jī)電設(shè)備故障的維修及預(yù)防

張永朝

【摘 要】在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，因?yàn)闂l件的繁雜性、獨(dú)特性，對(duì)礦用機(jī)電設(shè)施的安全運(yùn)行指出了更高、更嚴(yán)厲的要求。近幾年，我國(guó)礦井的生產(chǎn)尤其是大中型礦井的生產(chǎn)基本達(dá)到了機(jī)械化、自動(dòng)化，這當(dāng)中，機(jī)電設(shè)施發(fā)揮著關(guān)鍵作用。但是，機(jī)械設(shè)備在使用過(guò)程中，由于材料、工藝、使用、操作保養(yǎng)、環(huán)境條件等的影響，其零部件磨損程度大，損壞嚴(yán)重，設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)嚴(yán)重劣化，功能和精度降低，頻繁出現(xiàn)各種各樣的故障，影響了煤礦的正常生產(chǎn)。現(xiàn)在提出幾種典型的煤礦機(jī)電故障以及維修方式，用以防止類似機(jī)電設(shè)備故障的發(fā)生。

【關(guān)鍵詞】煤礦機(jī)電設(shè)備；故障預(yù)防；故障維修

近年來(lái)，隨著我國(guó)煤炭需用量的不斷增加，提高煤炭產(chǎn)量已成為迫切的需要，持續(xù)提高煤炭企業(yè)的機(jī)械化水平，提高煤礦機(jī)電在我國(guó)煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的作用的需要越來(lái)越迫切，因此必須加快煤礦機(jī)電設(shè)備故障的處理，防止煤礦機(jī)電設(shè)備故障的出現(xiàn)[1]。機(jī)電設(shè)施在使用期間通常避免不了的會(huì)出現(xiàn)某些故障，在運(yùn)行期間的故障不但能使機(jī)器的性能受到影響，同時(shí)會(huì)使生產(chǎn)的進(jìn)度也受到一定的影響，甚至還會(huì)使企業(yè)的整體利潤(rùn)也受到影響，因此務(wù)必要在煤炭生產(chǎn)機(jī)電設(shè)施的試運(yùn)期間，進(jìn)行有效合理的預(yù)防，如果發(fā)生故障，應(yīng)盡快準(zhǔn)確地查找原因，及時(shí)修理。

1 引起機(jī)械故障原因

設(shè)備出現(xiàn)故障，首先要進(jìn)行故障分析，判別故障的性質(zhì)、查找故障原因，更重要的是針對(duì)故障情況提出有效的改進(jìn)措施，以預(yù)防故障重復(fù)發(fā)生。經(jīng)過(guò)故障判斷，分析出造成故障的原因，這樣可以在運(yùn)行、養(yǎng)護(hù)與修理等方面采取方法，預(yù)防故障的再次發(fā)生，增加機(jī)械產(chǎn)品的使用年限。零部件的失效是機(jī)械出現(xiàn)故障的主要原因，了解零部件的缺陷及其產(chǎn)生規(guī)律對(duì)分析故障十分重要。

1.1 磨損

磨損是任何物體在變化過(guò)程中出現(xiàn)損耗的一種情況，其本質(zhì)是物質(zhì)的流失，是摩擦的必然結(jié)果。

磨損因其作用的效果與影響部位可以分為多種方面，具體如下：（1）物體滑動(dòng)過(guò)程中所容易產(chǎn)生的磨損為粘著類的磨損。對(duì)這兩種磨損有影響的要素是：載荷、加工質(zhì)量以及安裝質(zhì)量、摩擦面上的溫度、表面硬度、潤(rùn)滑狀況、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度、摩擦副材料的匹配。（2）在表面的疲勞磨損。對(duì)它有影響的要素是：載荷是以循環(huán)和表面加工質(zhì)量、安裝質(zhì)量、潤(rùn)滑、材料硬度。（3）腐蝕磨損。對(duì)它有影響的、經(jīng)常發(fā)生的狀況有兩種：一是潤(rùn)滑油酸值超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)值或者是由于添加劑而導(dǎo)致的腐蝕；二是忽略了對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系不大的或者是沒有時(shí)常產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部位的潤(rùn)滑，致使這些表面和大氣接觸而氧化，導(dǎo)致了腐蝕磨損。 實(shí)際的磨損是不同機(jī)理磨損合成的結(jié)果。

1.2 變形

這里的變形是指塑性變形，分別是整體變形、表面局部的變形、表面的塑性流動(dòng)。而在工作中零件最經(jīng)常見到的整體變形是彎曲，它包括了受彎矩的作用以及因?yàn)檩S向壓力而引起的彎曲；接著是扭轉(zhuǎn)，大部分是出現(xiàn)在較長(zhǎng)的軸與花鍵軸中。在外力沖擊的過(guò)程中，當(dāng)載荷超過(guò)一定值，將會(huì)在物體的表面產(chǎn)生一系列的作用。這些作用將會(huì)使得其表面變形。這種變形會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)表面受到的沖擊更為巨大。

1.3 斷裂

斷裂是零件在使用中的一種最危險(xiǎn)的而且可能是無(wú)法補(bǔ)救的失效形式。

（1）脆性斷裂。其大多是因沖擊性過(guò)載突然產(chǎn)生，斷裂前幾乎不能發(fā)現(xiàn)明顯的塑性變形。除了沖擊是因磨損后間隙太大所導(dǎo)致的之外，普遍沒有先兆，無(wú)法進(jìn)行預(yù)測(cè)。如零件表層有應(yīng)力匯集區(qū)或內(nèi)部有冶金缺憾時(shí)，斷口常常會(huì)經(jīng)過(guò)這些薄弱部位。

（2）疲勞斷裂。疲勞斷裂是指零件在經(jīng)歷反復(fù)多次的交變應(yīng)力或能量負(fù)荷循環(huán)作用后才發(fā)生的斷裂現(xiàn)象。

1.4 腐蝕

一般機(jī)械中零件的腐蝕原因是：金屬表面與大氣接觸，吸附了潮濕空氣中的水分或與水接觸而被腐蝕，由不良的潤(rùn)滑引起的腐蝕；礦井中的酸性水也能對(duì)金屬產(chǎn)生腐蝕。

1.5 材料老化

塑料等有機(jī)物材料的物理性能及化學(xué)性能會(huì)隨時(shí)間的增長(zhǎng)而降低，這種現(xiàn)象稱為老化。溫度越高，材料的老化速度越快。當(dāng)材料老化，其有關(guān)性能低過(guò)允許時(shí)限，其構(gòu)成零件將會(huì)失效，應(yīng)予更換。

2 煤礦機(jī)電設(shè)備故障的預(yù)防與維修

2.1 預(yù)防故障的發(fā)生，確保設(shè)備的正常運(yùn)行

首先加強(qiáng)職工技術(shù)培訓(xùn)，提高職工技術(shù)素質(zhì)。要求各類設(shè)備操作人員持證上崗，按章操作，嚴(yán)禁無(wú)證上崗。運(yùn)用設(shè)施不能超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。環(huán)境要整潔干凈，溫度、濕度適宜，有適合的地方。對(duì)設(shè)施施行包機(jī)責(zé)任制。其次，針對(duì)設(shè)備的使用情況，應(yīng)合理安排相關(guān)的養(yǎng)護(hù)與維修工作?？梢栽O(shè)置崗位匹配專業(yè)的人員，及時(shí)檢修設(shè)備，確保設(shè)備能夠?yàn)榘踩a(chǎn)服務(wù)[2]。同時(shí)，必須對(duì)設(shè)備按要求進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。實(shí)行日常與定期維護(hù)保養(yǎng)相結(jié)合，掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況和磨損程度，針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)采取措施，以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

2.2 設(shè)備維護(hù)的要點(diǎn)與設(shè)備維修

據(jù)調(diào)查，機(jī)械零件中有3/4是因?yàn)槟p才無(wú)效的。降低磨損的主要方法是在2個(gè)摩擦面之間注入潤(rùn)滑劑以減輕摩擦力。潤(rùn)滑對(duì)于設(shè)備的使用與養(yǎng)護(hù)都是十分重要的，關(guān)乎使用壽命。其能夠使得設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所受的磨損降低，生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的噪音也會(huì)減低。保持潤(rùn)滑系統(tǒng)的清潔是保證有效潤(rùn)滑的前提。

對(duì)潤(rùn)滑的要求按工作條件的不同而有所不同。在一般條件下對(duì)潤(rùn)滑的要求是：應(yīng)保持完全的流體潤(rùn)滑，而且油分子在常溫下黏附在摩擦面上造成邊界膜，減少摩擦系數(shù)，即要求潤(rùn)滑油應(yīng)有必要的潤(rùn)滑功能，可通過(guò)選取油的粘度并提升其油性來(lái)確保。在惡劣的工作條件下對(duì)潤(rùn)滑的要求是：盡可能保持邊界潤(rùn)滑，不出現(xiàn)潤(rùn)滑失效的現(xiàn)象，即要求最根本的是潤(rùn)滑油應(yīng)有必需的邊界潤(rùn)滑性能[3]?？赏ㄟ^(guò)在油中加入適宜的添加劑提高極壓極來(lái)保證。

2.3 設(shè)備維修與檢修

檢修的作用是先進(jìn)行故障排除；清除部分不該存有的缺陷；同時(shí)，在可能環(huán)境中還可清除導(dǎo)致故障與缺陷的原因，促使不再出現(xiàn)或者延長(zhǎng)出現(xiàn)過(guò)程。維修是保養(yǎng)或回復(fù)設(shè)施應(yīng)有的功效，提升其可靠性，使它擁有在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)處于最好的工作形態(tài)的條件。

2.4 故障檢修與預(yù)防檢修

故障檢修是在機(jī)械設(shè)施已經(jīng)發(fā)生故障之后，為修復(fù)而進(jìn)行的帶有彌補(bǔ)性質(zhì)的檢修。這種檢修需要大量的材料、配件和勞作量，檢修的內(nèi)容和難度相對(duì)加大，是一種不倡導(dǎo)的檢修方式。

對(duì)于絕大多數(shù)設(shè)備必須在缺陷和潛在故障尚未發(fā)展成功能故障之前就進(jìn)行檢修，稱為“預(yù)防檢修”。檢修只有作為一種預(yù)防措施，才有積極的意義。預(yù)防檢修一定要有計(jì)劃性，既要考慮到設(shè)備經(jīng)歷的時(shí)間又要考慮到設(shè)備實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，以確定檢修的必要性與可靠性，減少工時(shí)與材料的浪費(fèi)，確保檢修后設(shè)備的性能。

2.5 加大資金投入力度，加快機(jī)電設(shè)備更新

隨著機(jī)電技術(shù)現(xiàn)代化裝備的持續(xù)改進(jìn)以及煤炭業(yè)的科學(xué)技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)，機(jī)電裝備的創(chuàng)新、工作人員的技能的熟悉程度、以及能力的提升和安全意識(shí)的增強(qiáng)是各個(gè)煤炭業(yè)公司將要面對(duì)的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，要進(jìn)行改革傳統(tǒng)的單調(diào)的裝備修理管理形式，把具有先進(jìn)修理思維和技術(shù)運(yùn)用到裝備維修以及保養(yǎng)中，把裝備的事故概率以及裝備的修理成本降到最低，增強(qiáng)裝備的使用年限，讓裝備的使用年限增至盡可能的長(zhǎng)，并使其質(zhì)量得到保障。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]張宏國(guó)，張波，邱鐵.煤礦機(jī)電設(shè)備故障維修[J].黑龍江科技信息，2012（1）：75.

[3]王罡.淺談煤礦機(jī)電設(shè)備技術(shù)故障及對(duì)策[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013（34）：95-96.

[責(zé)任編輯：湯靜]