时间：2023-03-06 15:55:48
导语：在煤矿机械论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
综合煤矿机械出现磨损的原因进行综合分析，导致煤矿机械严重磨损且不能有效地进行相应的养护的主要原因是由于相关的环境因素和具体的施工行为等所引起的，因此为了更好的避免相应的磨损问题，需要全面地对施工的具体情况提出合理的措施分析，才能有效地促进煤矿企业的健康发展。
首先，针对煤矿机械所处的环境进行分析，为了有效地保证煤矿机械在环境较为恶劣下能够避免不同程度的磨损，为此，需要加强煤矿机械相应的结构设计，在面对矿井内部的粉尘时，煤矿机械在很大程度上会受到粉尘的干扰，从而造成一定的磨损，因而，为了减少其磨损的程度，这就需要加强相应的机械自身的抗磨性，在对煤矿机械进行设计的过程中，要具体分析其环境下所存在的磨损因素，并针对相应的数据分析进行相应的结构设计，从机械的结构方面控制机械的抗磨性。其次，由于煤矿机械在使用的过程中相应的材料质量对机械的抗磨性具有很大的影响，因此为了加强煤矿机械的抗磨性，需要对相关的机械材料进行选择，在综合考虑到煤矿机械在高强度的工作环境下还应当对相应的湿度进行分析，通常条件下，矿井内部的湿度相对较重，如果材料的选择不到位，就会受到强烈的腐蚀，对此，在对机械材料的选择过程中，要综合考虑到多种影响因素，选择耐磨性好且具有一定防腐性的材料。
再次，加强机械的维护工作。对于机械来说，进行良好的维护对机械的使用寿命有很大的促进作用，并且还能够及时地发现机械所存在的安全问题。在选择优质机械的同时，要做好相应的养护工作，再好的机械通过不断地使用也会出现一定问题，所以，在机械通过高强度的工作后，要对机械进行及时的检查，及时地发现问题并做出相应的处理。最后，加强相应的监督管理工作，在煤矿机械进行施工的过程中，相关的管理人员要加强监督工作，并对相应的施工人员进行有效的管理是十分有必要的。不仅要做好相应的维修管理工作，还应当对现场施工行为进行规范，虽然施工技术人员在使用煤矿机械进行施工的过程中，具有一定的专业素养，但是由于长时间的工作强度，难免出现一些突况，因此，为了对此类问题进行有效的规避，需要相关的管理人员在施工的过程中做到细致的监督工作，避免因技术人员的疏忽而对机械造成严重的磨损或者直接停止工作。
2结语
众所周知，煤矿的开采条件是非常恶劣的，相对于煤矿机械来说也是严峻的考验，在实际的采掘过程中磨损是不可避免的。对于煤矿企业来说，由于机械的磨损所产生的损失是巨大的，只要有运动就会有摩擦，在矿井恶劣的环境下磨损的速度又进一步增加，导致很多零件不断磨损而失效。煤矿大部分是大型的机械，磨损现象特别明显。时间长了，磨损到一定程度时，零件之间的准确配合就会被破坏，致使很多机械失去原有的工作性能或者降低了工作性能，进而就会出现设备故障。天然煤炭是生物沉积而成的矿物，它的物理和化学性质跟集聚时的材料性能有直接的关系，由于集聚时成分不是单一的，所以就导致了煤炭的物理和化学性质的多样性。通过对煤层物理性质的研究，可以得出，煤炭的组成材质以及分布不同，层与层之间有节理，中间还可能有缝隙，里面还有杂质。磨损主要是由于硬度的差别，煤炭本身的硬度是很低的，因此并不能用煤炭的硬度来确定磨料的硬度，主要是因为煤炭并不是纯净物，它里面含有很多杂质，一部分杂质的硬度是较高的，里面的废料主要有黏土、石头子、石英和铁矿等。研究显示，石英和黄铁矿的硬度比较高，可以得出它们是磨损的主要因素，它们的硬度都在HV900以上，经长时间的经验和研究得出煤炭的磨损性能与它们的含量成正比。
2煤矿机械设备维修的分类
随着机械工程设备的不断改进，机器的修理方法也发生了相应的改变，其重点可以分为以下四类：故障后维修、预防性维修、预知性维修和提前预防性保养。故障后维修也就是应急维修，在设备运行过程中发生故障等相关问题时紧急停机，造成没有计划的维修，这种维修可能会造成维修时间比较久，损失也会较大。预防性维修是对故障后维修较大不足的改善，它采用了在规定的时间上对设备进行相应的维修，所以一般情况下能确保设备的正常运行，减少了因零件受损或寿命到期造成设备发生故障。由于维修次数的增加，设备运行时间会相应缩短、维修费用也会增加，就会造成生产量降低、成本加大。预知性维修在设备运行过程中，通过对设备工作情况的检测，来断定设备是不是正常运转，它是根据材料的磨损情况、设备运行的声音等来判断的。如果设备发生故障，就会找出设备出现问题的部位，让维修人员立即进行维修，这样既减少了设备的停机次数，也降低了生产成本。这种维修方式只能相应地减少设备的损坏，却不能保障降低事故的发生率和增加零件的使用时间。提前预防性维护也是根据设备运行过程中的情况来检测的，但是它和预知性维修所检测的侧重点不一样，提前预防性维护检测重点在于使材料磨损和性能降低的根本性原因，例如油液的物理化学性质和温度等，这种维护是为了减少材料损坏而做的一种防护性措施。事到如今，仍有一些企业还不能完全适应现代化的维修方式，例如我国的煤矿企业，至今还是采用故障后维修和预防性检修。预防性维修是维修方式中最好的一种，所以我们应该极力推广，因为这种维修方式可以延长煤矿机械设备的使用时间和减少煤炭设备事故的发生，从而加快企业经济效益的发展。
3提高煤矿机械设备维修的有效措施
3.1提高机械设备的设计性能
3.1.1简化煤矿机械的结构设计。
通过对设备的作业环境和其功能进行分析，把设备的结构尽量简化，只要能够满足设备应有的性能，对设备的组成部件合理布置，这样有利于提高检测时间和维修时间，对于企业的运营是非常有利的。
3.1.2设备零件标准化设计。
对设备的部分零件进行分区设计后，有利于减少维修时间，一部分零件在被换下后还可以再利用，节约了成本，提高了产品的使用率，进一步节约了维修方面的资金。
3.1.3易识别性设计。
矿井下面的特殊环境导致了煤矿机械设备的零部件的复杂性，这时零部件的识别性就非常重要，在对设备进行维修装配时极其方便。同一类型的零件采用相同的标记颜色，在维修人员对设备进行更换零部件时很容易识别，这就大大节约了时间。
3.2寻找最佳维修的周期
通过对采矿设备的不断研究与总结，利用整理后的数据建立数学模型，绘制出“正常—工作—失效—修复”的曲线图，然后再根据数据以及曲线走向进行分析处理，弄明白设备的运行规律，进而确定检测维修时间，进一步降低了检测与维修的盲目性。
3.3利用现代技术
由上可知，摩擦失效在机电设备故障中占有很大的比例，而大部分的磨擦失效均与液压有关，有80%～90%都是在液压系统和油液被污染而产生的。油的正确使用可以降低机械设备零部件之间的摩擦，可以对设备起到保护作用，用油来保养煤矿机械是设备一种非常重要的方法。采用先进的油和技术可以最大程度地减少因摩擦产生的失效，进一步对设备起到保护作用，可以降低设备故障发生次数。先进的技术不仅包括新一代的油，而且还包括先进的技术和效果检测设备等。
3.4采用先进的故障诊断和机械维修技术
对于不同的煤矿机械设备，在进行故障诊断时是有多种不同的方法的，此时要选择先进的诊断技术与软件进行诊断，然后让高级技工师傅进行维修，在零件选择上，应运用质量可靠的零件，进而保证机械维修的可靠性。
4结语
1.1在煤矿综合采矿方面的应用机电一体化数控技术在煤矿综合采矿方面的应用主要表现在电牵引采煤机上。大功率的电牵引采煤机，其牵引性能比液压牵引更加优越，能够应用于大倾角的煤层开采中，并且具有结构简单、操作方便、反应灵敏、便于维护等优点。
1.2在煤矿提升、运输方面的应用煤矿提升、运输是煤矿生产中的关键环节，其工作效率直接影响着煤矿的生产效率，矿井提升机和带式输送机的使用正是机电一体化数控技术应用的具体体现。其中，矿井提升机能够实现全数字提升，而内装式提升机是一种典型的机电一体化设备，简化了机械的结构，将滚筒和驱动有机地连接起来，大大提升了设备运行的安全、稳定性；带式输送机是目前最主要的输煤设备，具有可靠性强、自动化程度高、输送量大、适合长距离输送等优点。
1.3在煤矿安全生产方面的应用煤矿的安全生产离不开监控系统的支持，良好的监控系统能够有效地避免煤矿安全事故的发生。煤矿矿井对监控系统的要求极高，必须保证系统时刻连通，保证随时能与工作人员联络，从而保证井下工作人员的人身安全。机电一体化数控技术在矿井监控系统中的应用，可以将系统主机内的数据库进行连接，利用局域网使其连成同步模式，由专用的通信接口负责主备机的监控工作，并利用专业的软件，对产生的数据进行整理和分析，同时实现了上传、检索、图形显示、打印等多项功能，为矿井监控系统的发展提供有力的技术支持，对煤矿的安全生产具有十分重要的意义。
1.4在其他方面的应用煤矿安全生产离不开井下支架设备，而机电一体化数控技术在支架设备中也有着广泛的应用。利用计算机系统与液压支架系统的充分结合，实现了成组自动移架和定压双向临架，有效地避免了支架与模板和顶板发生碰撞。目前，掘进机的电气部分普遍采用了由矿用隔爆兼本质安全型开关箱、矿用本质安全型操作箱、矿用隔爆型电铃、矿用隔爆型压扣控制按钮、隔爆照明灯、掘进机用隔爆型三相异步电动机、GJC4低浓度甲烷传感器等组成的电气系统。
2机电一体化数控技术应用的相关建议
我国煤矿机电一体化数控技术与国外先进技术相比，仍然具有一定的差距，这就需要相关部门加大科研力度，加大对机电一体化数控技术开发的资金投入，提高我国机电一体化数控技术水平，提高煤矿机械自动化程度。另外，还可以大胆借鉴国外先进技术，根据我国煤矿行业的实际发展情况，制订符合我国煤矿企业发展的机电一体化数控技术的开发规划。随着我国煤矿机电一体化数控技术水平的提高，煤矿生产的效率、安全性等得到了全面的提升，但与此同时，也应该加强对煤矿工作人员的技术培训，使其能够熟练操作这些自动化机械，并且加强对机械设备的管理和维护，确保煤矿生产的安全与稳定。
3总结
1．1设备检修不及时煤矿企业要不断地更新设备，采用先进的技术，但是如果不按照生产规范进行操作，往往会导致安全事故的发生。这些都要求工作人员要及时检修设备，对没有按规范操作的工作人员要给予必须地惩罚措施，维护企业的安全生产。但是，我国很多企业检修工人普遍素质不高，没有及时准确的检修，日常保养也不能按标准执行。导致很多设备的使用期限缩短，给煤矿企业的安全生产带来一定的风险。调查显示，在我国大多数的煤矿机械事故都是检修不及时或操作失误导致的。
1．2一些工作人员思想麻痹在煤矿企业的安全生产中，机械故障是主要原因，但归根结底还是工作人员思想麻痹导致的。一些人为因素是导致煤矿机械事故产和的直接原因分析。因为有些企业对工人的安全生产要求不够高，导致很多工人安全意识不强，也没有自我保护意识，导致安全事故的发生。另外，企业在安全生产培训方面做得不够好，很多机械操作人员不能熟练的应用设备或根本不能按操作规范来进行操作。这样一方面会导致煤矿机械故障的发生，另一方面给企业的安全生产带一定的隐患。
2．防范煤矿机械事故的措施
2．1及时更新设备煤矿企业要成立专门的部门，成立专业的设备引入和检修团队，对企业的设备更新，障碍分析提供专业的指导。另外，企业要划拨一定的资金用于新设备的购置，在新设备的购置方面要适应于企业的实际情况，有针对性的提高引入设备的效率。在设备引入之后，要组织工人对设备研究与学习，争取早日熟练地掌握应用新设备的方法，为企业的安全生产打下基础。另外，要规范企业的安全生产规范，必须按安全生产规范处理问题，不能图省事，忽略全生产规范，对不按生产规范生产的工作人员要加大惩罚力度。
2．2加强安全工作培训企业对煤矿安全生产的工作人员要求要高，要建立上岗证制度，没有上岗资格的人员一律不准上岗。要建立起内部竞争机制，经常性地开展教育工作和安全生产培训，定期对相关员工进行安全知识的考核，对不合格的员工要取消上岗资格进行再培训。另外，企业还要制度一系列的管理制度，强化对员工的安全管理力度，让每名工作人员都要拉紧安全生产这根弦，在任何时候都不能忘记安全生产。煤矿机械操作主要是人，一定要让工作人员从思想上对安全问题高度重视，杜绝侥幸心理。可以经常性地开展思想教育，找安全管理部门做事故教学法，找到相关人员做现身报告，强化说服教育的效果，从思想上打牢安全生产的防线。
2．3加强制度管理煤矿行业技术要求比较强，每个岗位上都有自己的安全生产规范，都有着一定的技术要求。这要求企业要加强制度管理，对不能够胜任的工作人员要加强培训或给予清退，对临时工作人员要更要加强教育，要经常性的进行技术考核，对考核不合格的坚决进行清退，避免在用工紧张时放松用工制度。在正常的工作过程中，要保证每个工作人员各司其职，持证上岗，不得随意调班。在人员调动上要遵守用工规范，不能随意调动，杜绝不良用工情况的发生，从要本上避免安全生产中的违章现象。
2．4加强煤矿机械设备的创新及改造为了实现我国煤矿企业的生产效率，为了煤矿企业的安全生产，保障人民群众生命财产的安全，必须加强煤矿机械设备的技术和创新，实现煤矿设备智能化和现代化，保证煤矿企业的安全生产。首先，要实现煤矿机械设备功能的综合化。也就是一台设备要有多种用途，有利于减少企业的投入，增加工作人员的工作效率。其次，要实现煤矿设备的智能化。现阶段，各个行业都实现了智能化，煤矿机械也要适应时展的趋势，尽快实现煤矿设备的智能化，提高工人的工作效率，提高设备的可靠性，为企业的安全生产打下基础。再次，要实现煤矿设备的灵活化。要加强煤矿设备的适应性，要适应于不同地质条件的生产活动，这样可以提高企业的生产能力，减少事故发生的概率。
3.结语
1．1规律
每个零部件在机械运转中的速度及磨损程度都不同，但基本规律却存在着共性。通过观察变化的轴承和轴均匀磨损时配合间隙的情况，发现磨损有这三个阶段：第一，初级阶段，该阶段磨损速度虽快，但时间跨度不长，基本上不会危害到煤矿机械，也是所有设备运转的必经阶段，称之为磨合或跑合。通常是在新制零部件表面工作起始时，属于新装配及修理好的零部件与轴承的初磨阶段。该阶段之所以磨损速度快，多是由于安装不到位，技术人员操作不熟练，或是零部件加工时产生的不平度、插伤磨平等原因造成。逐渐减小和不断增加的表面不平度与实际接触面，以及峰顶塑形变形引发的冷作硬化作用，促使表面耐磨性能提高，导致机械磨损由最大值逐渐降低。第二，正常磨损期，该阶段机械运作属于最佳状态，磨损速度稳定缓慢，磨损时间较长但磨损量不大。第三，急剧磨损期，该阶段磨损速度极快，易发生精度和强度被消耗的情况，设备发生事故率也难以预测。因积累了长期磨损，摩擦性能发生质变，导致冲击载荷动力超出允许范围，从而联合表面微小裂缝产生大的脱皮脱粒，促使油膜发生破损，加快了磨损速度，在短时间的磨损内达最大数值。应在维修维护机械过程中，采用合理有效的措施，以便初级磨损阶段快速完成，正常磨损阶段能有效延长，从而避免急剧磨损。
1．2机理
煤矿机械磨损的原因多种多样，但较为关键的还是与矿石的磨损。据相关研究资料显示，煤与其他材料的耐磨性无差异，以转折点Ha／Hm＝614（Ha、Hm分别代表金属材料和磨料的硬度）来说，磨损率是紧密关联着Ha／Hm的，通常软磨料磨损现象也是煤与金属材料接触才出现的，比如脊隆和犁沟碾平断裂。通过对煤炭成分的分析研究发现，煤炭属于生物沉积岩类，形成的原始材料性能及煤化程度等直接决定着它的性能，此外，在开采煤炭时煤层存在的多种样式矿物质，也会严重损害开采中的煤矿机械。
2减小磨损的方法分析
2．1优化设计结构
我国煤矿企业普遍存在煤矿机械磨损现象，不少煤矿机械都出现磨损失效的问题，这多是因为设计结构不够完善合理所致，因此要改善这一问题当从设计阶段开始优化设计结构。设计人员进行机械设计之前，要加强研究煤矿机械结构及摩擦理论，精细地分析机械零部件磨损规律及原因，选择合理的工艺方法，并结合煤矿现场生产的实际，着重考虑磨损零件间的接触状态，进而设计出合理的机械结构，在合理设计结构的基础上还要严格规定零件生产尺寸以及零件间的配合方法等，从而避免过度磨损造成的部件损耗，实现机械使用寿命大幅度的提高。
2．2重视材料选择
煤矿机械磨损与选用的材料也有关系，若是材料选择的不合理，将会导致磨损的加剧，从而降低生产效率，并且材料的选择还会影响到煤矿机械使用的寿命，因此，在材料选择上一定要坚持实用性强、易得性和经济实惠的原则，针对各煤矿实际生产作业环境，选用适合使用的材料，尤其是要充分考虑钢铁材料及非金属玻璃、橡胶、塑料等材料的实际情况，再结合实际进行强化利用。分析我国煤矿企业机械材料选用情况，耐磨性材料的选择经验已经极为丰富，不少煤矿企业都能根据各种工况选择相应牌号、成分的金属或非金属材料，比如很多企业选用的煤矿机械耐磨零件都是低碳锰钢，因为低碳锰钢比一般钢材耐磨性能好；又比如不少企业还会选用硬质合金作为截齿刀头的材料，如35CMnSi的刀体等。同时，不少企业也有对材料进行强化的独特方法，而随着科技信息时代的来临，这些零部件材料种类只有多样化发展，才能使煤矿机械零部件抗磨性提高。所以，加强研发抗磨材料，对现有材料进行不断的改进完善，是提高煤矿机械零部件抗磨性的最佳途径。
2．3定时维护维修
煤矿矿井作业环境恶劣，煤矿机械在生产作业时常发生不良、磨损腐蚀等现象，而提高煤矿机械使用寿命的最佳手段便是定期维护维修工作，因此要规范化操作流程，避免过快超载的情况发生。虽然定期维护能确保煤矿机械正常作业，但管理维修煤矿机械工作十分漫长枯燥，不少企业为节省成本运营会忽略该部分工作，为保证煤矿机械正常作业就必须在使用过程中加强维修维护工作，同时定期进行机械维护维修还能起到较好的防御作用，这是当前煤矿企业应首要执行的任务。最后，相关的厂家维修责任制度也必须尽快建立起来，从而保证机械质量和维修翻新质量的有效提高。
2．4合理选择生产工艺
具有较高耐磨性、抗磨性的煤矿机械，除了合理的结构设计，优质的材料选择，定期的维护维修，还需要科学的生产工艺才能确保机械的可靠性。通常，影响煤矿机械磨损的关键因素便是机械零部件生产工艺，所以严格把关机械生产技术极其重要。冶炼、铸造、冷加工热处理等是机械生产的完整工艺流程，尤其是热处理和冷加工质量对材料质量有着直接的影响，冶炼成分控制则对材料强度韧性等产生影响，由此可见每一道工序都与机械质量紧密联系着，所以，要选取合理科学的生产工艺技术，才能最大限度提高机械质量。此外，在现有工业技术的条件下，还可以对国外先进技术加以引进，从而促使我国生产工艺技术的蓬勃发展，促进煤矿机械的质量能得到坚硬的技术保障。
3结语
目前，所调研的两家钾盐矿均采用了煤机设备进行钾盐矿的开采，在功能上，煤机设备基本满足了钾盐矿的开采要求，但是由于使用环境的不同，煤机设备也存在一些不足之处，需要进行必要的改进。
1.1钾盐腐蚀对设备的影响通过现场调研发现，相同时间内，煤机设备在钾矿环境中比在煤矿环境中的腐蚀程度严重的多，主要是由于钾盐矿开采过程中，产生了大量的粉尘落在设备表面，同时开采过程中矿方普遍采用喷撒饱和盐水的方式进行除尘，而钾盐矿粉尘的吸湿性特别强，钾盐粉尘吸湿后形成某种意义上的电解质溶液，设备表面与吸湿后钾盐粉尘一起构成微电池，对设备表面进行电化学腐蚀，虽然煤机装备的表面也进行了必要的表面喷漆，但所用油漆及施工工艺较差，只能防御一般环境下的锈蚀，无法抵御钾盐环境下的腐蚀。设备腐蚀主要集中在以下部位：
a．设备表面棱角部位由于棱角处漆膜较薄，同时属于易碰撞部位，因此棱角部位的腐蚀普遍比较严重。
b．液压接头部位液压接头由于空隙较多，又有油污存在，是钾盐粉尘易存积的部位，同时温度相对较高，是腐蚀另一严重区域。
c．焊缝周边区域焊缝周边区易腐蚀，主要是由于被焊接双方材料不同，或者焊料与被焊接材料相差太大，而不同材料的电位不同，在钾盐矿环境下工作，在某种意义上讲相当于将其置身于电解质溶液中，两种不同电位的材料之间构成微电池，造成焊缝周边区域的腐蚀。
d．易磨损区域易磨损区域的腐蚀现象不像上述区域直观，但是事实表明，运输槽体、运输链等易磨损区域的磨损速度明显高于煤矿井下，这主要是由于腐蚀因素，导致磨损速率增高。
1.2钾盐粉尘导电性对设备的影响钾盐粉尘具有导电性，对电气设备密封性要求较高，防止粉尘从缝隙进入控制箱或其他电气设备内部，造成短路，引发灾害。煤机设备设计过程中考虑较多的是防爆性能，对密封性考虑较少。
1.3钾矿其他因素对设备的影响
a．温度对设备的影响井工开采的钾盐矿一般埋藏较深，云南中寮矿业开发投资有限公司在老挝投资的钾盐矿井深超过1000m，井下温度常年保持在38℃左右，且湿度较高，这要求设备元器件，尤其是电子元器件能适应高温、高湿环境要求。
b．设备生产能力钾盐矿与煤炭的成因不同，设备截割过程中没有片帮和垮落，被截割下来的矿物，粒度较小，大块状矿体较少，因此相同配置的设备在钾盐矿的生产能力需重新计算及标定。
2钾盐矿开采设备的改进措施
通过前文论述可以看出，煤机装备在钾盐矿开采过程中虽然存在一定的不足，但功能基本能满足钾盐矿的开采要求，若对其局部进行改进，煤机设备完全可以胜任钾盐矿的开采，其改进措施主要包括：
a．增加设备的抗腐蚀能力，具体措施包括提高设备用漆的抗腐蚀等级、热处理、更换材料等；
b．提高电气设备的密封等级，具体措施包括对电控箱的结构改进，增加密封环节，选用密封等级较高的电机等电气元件；
c．选用符合环境要求的电子元件，主要体现在电子元件对温度、湿度的适应性方面。
3结论
[关键词]煤矿机械磨损；种类；形式；规律；因素；途径
中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）30-0393-01
1 引言
煤矿机械的工作对象为煤炭，加之工作条件非常恶劣，在工作中会受到严重的磨损。由于煤矿机械的磨损失效，每年给矿井带来巨大的损失。
作相对运动的零件，由于相接触的表面都存在着摩擦现象，致使零件不断磨损。煤矿机械大多属重型机械，磨损问题尤为突出。当磨损超过一定限度时，零件间的合理配合就遇到破坏，导致机械工作性能的降低或变坏，从而造成机械的各种故障。因此，分析煤矿机械磨损的种类和形式，找出磨损的规律以及影响磨损的因素，从而找到减小磨损的途径非常必要。
2 煤矿机械的磨损特性
天然煤炭属于生物沉积岩类的可燃矿物，它的物理及机械性能，取决于积聚时原始材料的性能、物质成分、煤化程度以及矿物杂质的含量和特性。这就决定了煤炭机械性能的多样性。对煤层机械性能的研究表明，煤炭并不是完整的质量均匀的各向同性体，煤层里有节理、层理以及解理造成的岩隙，还有各种夹杂物。
对磨损来说，硬度是重要的因素，煤的硬度是比较低的，根据普拉托诺夫（ПЛАТОНОВ）资料，煤的基本组成镜质煤硬度在HV24―214。仅用煤的硬度来确定煤的磨料磨损特性是不够的，因为煤里常含有不同硬度的杂质且大部分硬度较高。煤中的杂质主要有粘土、方解石、石英和铁矿（黄铁矿、菱铁矿及褐铁矿）。煤中的石英和黄铁矿对磨损的影响起主要作用，石英的硬度在HV 900―1000，黄铁矿在HV1000，有的研究指出，煤的磨损性能与石英和黄铁矿含量成正比。
3 影响磨损的因素和减小磨损的途径
3.1 工作条件
由于零部件磨损主要是由摩擦力引起，而摩擦力大小直接受好坏的影响，所以给机器提供适宜的工作条件，能提高机器的使用寿命，保证机器正常运行。建立液体摩擦，摩擦系数可以降低10倍以至更多倍，所以在摩擦表面建立液体摩擦是减少摩擦损失的重要措施。
建立液体摩擦的必要条件：
（1）合适的配合间隙；
（2）油供应充足，并有一定的压力和流入速度；
（3）轴颈必须具有足够高的转速；
（4）轴颈与轴承的加工精度和配合表面的加工光洁度应适当；
（5）注油孔和油槽应设计在轴承的承载区以外。
但实践证明，由于机器经常不断地停车、起动以及载荷的变化，保证不了液体摩擦条件的始终稳定，使液体摩擦条件受到破坏，引起不可避免的磨损。
3.2 加工制造精度低、热处理、修理装配质量差，维护操作不良
（1）表面加工质量
宏观几何形状精度指加工后实际形状与理论形状的偏差，即形位公差精度，如椭圆、不圆度、不平行度等。宏观几何形状的误差指零件表面载荷分布不均匀，集中于局部地方，容易造成局部摩擦，表面光洁度对于相同载荷一般说来光洁度愈高，磨损越小，但超过合理点后，磨损量又会逐渐上升。这是因为过高的光洁度会使接触面增大，分子间引力增强，产生胶合磨损的可能性增大，磨损最小点在8―10。
（2）零件的配合间隙
零件装配间隙对零件磨损影响很大，一般间隙不能过大，也不应过小，当间隙过小，不易形成液体摩擦，容易产生胶合磨损；当间隙过大，同样不易形成液体摩擦。因此，配合间隙大到一定程度，即应进行修复，以恢复其原有的配合间隙。
3.3 材料选取不当或材料本身有缺陷
（1）材料的屈服极限δs的影响
在一定载荷作用下，材料的屈服极限δs愈高，滑动摩擦下的胶合磨损倾向愈小，滚动摩擦下的摩擦疲劳过程的速度愈低。实践证明，在其他条件相同的情况下，10#钢在低速下产生强烈的胶合磨损，而10#优质钢则完全避免了胶合磨损。
（2）材料硬度及含碳量的影响
实践证明，在同样条件下工作的碳钢零件，其耐磨性随着硬度和含碳量的提高而提高。
3.4 油选取不当
油的品种应根据机器的工作条件来进行选择，油的选择一般应遵循以下原则。
（1）在充分保证机器摩擦零件安全运转的条件下，为了减少能量的消耗，应优先选用粘度较小的油。
（2）在高速轻负荷条件下工作的摩擦零件，应选用粘度小的油，而在低速重负荷条件下工作的摩擦零件，应选用粘度大的。
（3）在冬季工作的摩擦零件，应选用粘度小和凝固点低的油，而在夏季，应选粘度大的。
（4）受冲击负荷和往复运动的摩擦零件，应选粘度大的。
（5）工作温度较高，摩擦较严重和加工较粗糙的摩擦表面也应选用粘度较大的油。
4 抗磨措施
4.1 结构设计
磨损失效受结构的影响很大，包括整机的结构和零件的形状尺寸、配合方式、特殊的工艺方法等。为此，需要考虑磨物的接触状态，本质是力的作用和力流方向的改善问题，这在磨损亚表层分析时能找到一定的依据。如某高铬铸铁耐磨衬板，上面原来有若干方形的减重孔，易开列造成早期失效，后改为椭圆形孔，使用寿命有较大提高。
4.2 选材
根据失效分析的结果，对提高耐磨性可以初步确定重点考虑的问题。经常遇到的问题是如何合理选择该工况下的最佳性能材料，特别是合理地选用耐磨材料。其选择的基本原则是适用性、可得性和经济性。
耐磨材料的选择，国内外都积累了丰富的经验，可以根据工况选用不同成分、牌号的钢、铁材料和非金属陶瓷、玻璃、橡胶、塑料等材料，包括不同的强化方法。如煤矿机械截齿的刀头用硬质合金保证高耐磨性，刀体用42CrMo或35CrMnSi保证高强度等等。
4.3 工艺
合理的设计、选材，但如果生产工艺、热处理工艺、表面抗磨工艺不恰当，也容易造成易磨损件的早期失效。生产工艺包括冶炼、铸造、冷加工等工艺。
冶炼的成分控制、夹杂物和气体含量，都影响材料的性能，如韧性和强度。铸造质量同样影响零件的耐磨性，同样工况下，粗晶比细晶耐磨性差。热处理工艺和质量决定了材料的最终组织。
5 结语
通过对磨损的种类和规律的分析，找出影响磨损的因素，从而在煤矿工作中，尽可能使磨损减小，延长设备的工作时间，使设备的寿命提高，从而达到提高企业经济效益的目的。
参考文献
[1] 孙庆超.矿井设备故障与技术决策[M].北京：煤炭工业出版社，2001.
关键词：煤矿机械；传动齿轮；失效；有效措施
在煤矿产业中，传动齿轮应用非常广泛，是煤矿机械的一个重要组成部分，但是煤矿的运输重量一般都很大，在施工过程中，很容易导致超重现象，长时间高强度的工作就会导致传动齿轮出现问题，导致机器瘫痪，影响煤矿的施工作业，降低生产效率，甚至造成安全隐患。
1 传动齿轮的工作环境及工作特点
煤矿的生产作业一般都是在矿井中进行的，传动齿轮的工作环境大多都是在地下进行生产作业，井下的环境比较复杂恶劣，所以传动齿轮要适应井下复杂的结构情况，因此相对而言传动结构也复杂一点。由于煤矿是重型产业，要求传动齿轮具有比较高的承载能力和性能，矿井一般空间不是很大，所以传动齿轮还要满足体积小，抗冲击能力强等特点，传动要求高效率，尽量减少过程中能量的损失。
2 传动齿轮失效的表现形式
2.1 传动齿轮磨损失效
磨损的程度分为很多种，一般分为：正常的磨损、中度磨损、破坏性磨损、磨料性磨损以及腐蚀性磨损等。一般性的磨损不会对齿轮的传动造成重大的影响，比如正常的磨损，这是齿轮传动过程中必然存在的，在齿轮的使用寿命中，不会造成齿轮失效，这个磨损是经过时间慢慢磨损的，不影响齿轮的正常转动；对于中度磨损，这个要比正常的磨损速度快一点，在齿轮传动工作的过程中，可能会发出噪音，由于磨损的程度比较大，损失机械能，会降低齿轮工作的效率；破坏性磨损，这个磨损的程度就很大了，齿轮表面会形成严重的损伤，严重影响传动齿轮工作的效率，破坏了齿轮的结构，大大缩短齿轮的使用寿命；磨料性磨损是指在齿轮中间进入了一些颗粒，增大了齿轮间的摩擦系数，摩擦力增大，加速了齿轮的磨损，可能会出现齿轮停止转动的现象；腐蚀性磨损就是在齿轮转动的过程中与周围的化学物质发生的反应，发生了齿轮表面的腐蚀，严重影响齿轮的工作效率。
2.2 传动齿轮疲劳失效
在加工过程中，齿轮的表面肯定存在初始裂纹，加之传动齿轮工作的过程中应力的反复作用下，造成材料的疲劳，当作用的应力超出了材料的疲劳极限时，裂纹就会延伸扩张，加速齿轮的损坏，出现齿轮失效。
2.3 传动齿轮胶合失效
齿轮的转动需要油的帮助，在强重力作用下，齿轮间的油不能及时的补充，造成两个齿轮接触面的油膜挤破，两个金属齿轮直接接触在一起，在高速运转的情况下，温度上升，可能造成齿轮的胶合，出现失效。
2.4 传动齿轮断裂失效
齿轮的断裂意味着彻底不能工作，断裂分为疲劳断裂，高负荷断裂以及淬性断裂等。疲劳断裂就是齿轮在弯曲应力的反复作用下，出现裂痕，当应力超出了齿轮的疲劳极限时，裂痕继续扩张，导致断裂；高负荷断裂是指在高强度的作业状态下，负荷已经超出了齿轮的额定负荷导致的破坏性断裂，或者由于腐蚀使得齿轮部分点出现点蚀，导致断裂等；淬性断裂是指传动齿轮经过热处理时产生了过大的内应力，产生裂纹，外界的压应力与弯曲应力的作用下，产生疲劳，当超过它的疲劳极限时就会促使裂纹延伸，导致淬性断裂，这种断裂的特点就是初始断裂的部位颜色会有点深，这是氧化的结果。
3 传动齿轮出现失效的具体原因
设计阶段：由于齿轮工作环境的特殊性，决定了煤矿机械齿轮设计的特殊性，在设计阶段，可能忽视了传动齿轮在矿井工作的特殊性，按照传统的设计来设计煤矿机械传动齿轮，造成传动齿轮不能满足矿井下高强度，环境复杂的要求，达不到韧度、抗冲击和耐疲劳的要求，这是导致传动齿轮失效的自身原因之一。
齿轮的制造加工阶段：即使齿轮的设计没有问题，若在制造加工方面不合格，齿轮一样会失效，如果质量把控不严格，锻造时化学成分超标或者化学成分有残留，降低了齿轮的性能，不能满足工作的需要。例如：在加工过程中C的含量超标，就会增加齿轮的脆性，容易发生断裂，造成失效。
齿轮的安装使用阶段：不正确的安装方式同样会导致传动齿轮的失效，安装的位置出现偏差，影响整个传动齿轮的安全，同时，传动齿轮的工作需要油的不断补充，一旦缺少油就会增大摩擦力，降低齿轮工作的效率，增加磨损，导致传动齿轮的失效。
4 避免传动齿轮失效的有效措施
根据上述传动齿轮出现时效的形式和失效的原因，制定防止传动齿轮失效的有效措施，避免失效问题的出现。
4.1 齿轮设计阶段控制
设计阶段要充分的对煤矿齿轮的工作环境进行研究考察，只有充分了解齿轮的工作环境和工作性能的需要，才能对齿轮提出合理化的设计。根据煤矿齿轮工作的特殊性，优化齿轮的设计方案，满足齿轮抗冲击力、耐疲劳性以及承载力的要求，进行精确的计算，在符合国家标准的前提下，选择适合煤矿特殊工作的材料，尤其是钢材的选用尤为重要，这直接影响着齿轮的强度，最好经过研究确定选材，确定油等，以免后期工作出现漏洞。
4.2 齿轮工艺制造阶段控制
选材好工艺也好才能保证传动齿轮的质量，要严格控制齿轮制造过程中的质量，改善制造工艺，提高工艺质量。传动齿轮的表面不能过于光滑，研究表明，表面略微粗糙的齿轮要比表面光滑的齿轮使用寿命更长，这个粗糙度应该根据实验来确定，合理的控制粗糙度，将齿轮的性能提升到最佳状态。
4.3 齿轮安装阶段控制
齿轮的安装看起来很简单，其实有比较高的要求，对于传动齿轮的平衡度、垂直度都是有要求的，而且这个标准还很严格，稍微有一点偏差就会影响整体的性能，所以，在安装阶段应该有专业人士来进行指导，运用专业的工具辅助安装，最大限度的减少齿轮间的摩擦，降低损耗，提高工作效率，延长使用寿命。
4.4 齿轮使用及维护阶段控制
在传动齿轮的使用过程中，应尽量不要超过传动齿轮的额定负荷量，油也要及时补充，保证传动齿轮是在油的辅助下工作，此外，油不能掺入杂质，保持纯净，杂质进入齿轮间会增大摩擦系数，影响齿轮的正常工作。设备的使用过程中应该定期维护保养，并检查传动齿轮，及时发现问题并处理问题，对于可能发生的问题做到及早预防，防患于未然，防止出现传动齿轮的失效问题。
5 结束语
煤矿产业是我国比较重要的一部分，煤矿的产量决定于煤矿机械的工作效率，影响着经济的发展，传动齿轮在煤矿机械中发挥着重要的作用，保证传动齿轮的正常工作是保证煤矿机械正常工作的重要前提，传动齿轮失效是齿轮常见的问题，我们必须对其进行研究，找到避免失效的有效措施，每个阶段严格把关，将失效概率降到最低，提高生产效率。
参考文献
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