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。
作为控制核心的PLC，其主要是以工业监视、控制软件、监测作为用户的界面，从而在主控站实现以下一系列联锁功能：主斜井皮带机和地面生产系统以及井下给煤机间设有连锁功能，同时遵循“逆煤流起车、顺煤流停车”的原则，同时还能够于故障情况下进行紧急停车；具有单机、手动、集控检修等不同的工作方式；液力耦合器与电控装置、变频器、CST、电软起动装置及液体传动装置相配合，可以有效控制胶带输送机的速度，并达到皮带机软停车及软启动的效果。加、减、起、停速度范围需控制在a≤0.30m/s2，从而满足其平稳起动和重载起动的要求，使多台电机的功率维持平衡；上位机的显示功能：将煤流量、胶带速度、跑偏、电流、堆煤、烟雾、温度等故障信息通过屏幕显示出，同时使用自动故障提示及语音报警；于分站PLC上自动警报及中文提示，且分站信息能够显示于上位机；组网功能：与工业以太网和全矿井的监测系统予以联网，从而达到数据远传、远程监视的功能。胶带的输送设备信号系统有起动预告与开车闭锁的声光警报信号；生产系统、胶带沿线及控制室间的联络信号；事故停车及事故预报的声光警报信号。此外还可显示井底给煤机的运转信号，加上配置的多功能电话机，从而实现语音通信、胶带机起动预告及打点信号联络的功能。对皮带机的具体运行状态可由上位机的组态监控软件进行动态化的监视，且该软件可通过智能表实时储存并显示高压设备的电压、电量、有功、无功及电流，并提供任意时刻的数据记录的查询。上位机的组态监控软件系统可对皮带机的全部设备提供系统的电机定子温度、故障保护、油温的监测、驱动滚筒跑偏闭锁、温度等指示。除此之外，还可将运行的全部数据实时储存并显示出来，比如带速、运行时间等，而对于滚筒的温度及其他较之关键的数据，可通过曲线绘制出温度的变化趋势，并提供随时查询数据；实时记录警报的信息，并将报警打印显示出来，同时提供一切警报记录的信息查询。
随着计算机信息技术的飞速发展，微机型差动保护装置在煤矿机械电气设备中受到广泛应用，由于微机型差动保护装置是通过采用数字算法以实现各种保护功能，且该装置具有易于操作、维护方便、接线简单等特点，因此在机电系统中得到广泛应用，具有极其广阔的发展空间。检查微机型差动保护装置的保护算法和采样精度功能，一般是通过现场对微机型差动保护装置予以实验以实现的。在微机型保护中，大多煤矿机械电气设备系统的变压器是以11点接线的方式居多，且变压器的差动保护最为常用的接线方式是Y/Y接线方式，但是该接线方式极易导致进入微机保护装置两侧电流的相位差为30°，因此，为消除30°的相位差，一般情况下是把定值调整在内部软件，从而实现校正相位。
（1）单相实验方法差动保护实验接线。当需做A相的比例制动曲线时，于侧分别加入A、C两相电流，且两相位的幅值一致，相位相差180°，然后于Y侧添加A相电流，且该相位和侧的A相差值为180°，从而实现差动保护的实验接线工作.
（2）三相实验方法若实验条件允许，可进行三相实验，此时Y侧输入的电流值和侧所输入的电流值相位并未相差180°，三相实验方法和单相实验方法均在数字式机电设备差动保护中得到较好的使用，相关的实验结果表明这两种方法均可靠，从而起到对煤矿机械电气设备的差动保护作用。
3掘进机电气系统的应用特点
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
首先在进行机械设备的管理中，应该根据不同煤矿矿井的应用实际状况进行相关设备的选择，确保设备管理过程中安全性、高效性、经济性原则得以合理发挥，确保选择使用的设备符合煤矿发展。其次，相关的机械设备必须安排专业的、有责任心的工作人员对其进行日常的保养、维护，保证煤矿机械设备达到干净、整洁、安全、高效的要求；在相关工作人员进行换班交接的过程中，应该将相关的注意事项以及管理过程中出现的细节问题、没有进行的工作等进行详细的交接，避免出现不必要异常状况的发生；矿井内部的管理工作人员应该每天二十四小时监督煤矿机械设备的日常保养，对其认真的进行检查，并做好相关的记录，确保机械设备能够正常运行使用。第三，在机械设备的使用中应该严格的按照操作要求进行，确保使用的合理性以及准确性，降低设备在使用过程中的零件磨损，确保设备工作性能以及寿命的延长，从而节约管理资金。同时，还应该对现有的设备进行合理的整合利用，使其能够在有限的时间内发挥最大的机械工作效率，提高使用的社会性及经济性。第四，设备在使用周期达到之后需要进行必要的检查、检修，并应该通过制定维修保养计划的方式保证相关工作能够顺利开展，确保管理工作有序的进行，避免机械设备出现闲置或者损坏的现象，实现相关设备利用价值的最大化。第五，合理的规划设备的使用方式，将设备的应用价值发挥到最大，对设备进行及时的改造及换代维修，节约资金的使用，实现煤矿机械设备的长远使用。第六，在设备以及设备零部件的彩果以及验收过程中，相关的采购、验收管理人员应该按照相关规定对设备进行检查、验收，确保相关部件以及设备的可靠性，严把质量关，避免出现配件质量影响的使用问题；第七，应该建立一种制度化的煤矿设备的使用管理、保养检修制度，对设备的管理进行定期的检查检测，确保设备能够随时使用。并且，管理人员应该按照规定周期对设备进行检测维修，并做好相关记录，为日后的管理提供依据。
2机械设备的磨损与检修
设备的磨损有两种模式体现，分为有形磨损和无形磨损。如在煤矿机械设备中的挖煤机、铲车、矿车、输送机等在使用过程中就会常常容易发生有形磨损的情况，但是机械设备的磨损程度并不是相同的。按正常设备磨损的规律来看，一般设备磨损分为三大阶段：初级阶段磨损、正常磨损和剧烈磨损。初级阶段的磨损表现在设备表面不平，磨损速度较快。正常阶段磨损是随着时间的增加磨损程度也随之增加，机械设备的磨损程度较慢。剧烈磨损是指前期磨损程度比较缓慢，但长时间以后，设备的故障增多，磨损的程度也随之增加。所以，我们可以根据机械设备的磨损程度制定出不同的维修计划。无形磨损比较抽象，它是看不见的，但是在使用过程中已经对设备的价值贬值了，和新设备有了一定的差距。为了减小新设备和旧设备之间的差距，我们可以对旧设备进行改造，提高设备的最大的价值。做好煤矿机械设备的检修，面对出现磨损的部件进行及时的更换维修，做好机械设备的保养工作，在交班过程中做好相关事宜的交接，相关技术维修人员应该通过学习不断的提高自身的维修专业技术水平，提高自身对突发事故的应变能力，快速的寻找出故障发生的原因，在第一时间对机械设备进行处理，提高设备的运行效率。
3煤矿机械设备的改造
煤矿工作的环境一般是十分恶劣的，由于地下工作环境受到的影响因素较多，较大的湿度对地下煤矿的机械设备及使用设施具有较为严重腐蚀作用，在长时间的积累作用下，往往会对煤矿机械设备造成严重的损伤，这些设备由于工作过程中已经发生了严重的磨损，在受到为在因素的影响，就会导致机械设备使用性能大打折扣，无法满足实际的施工应用条件，所以，为了能够继续工作，就必须对相关的机械设备进行加工改造或者换代更新。在进行设备的改造过程中需要根据煤矿的实际发展状况以及生产状况等综合条件进行分析，需要在相关技术的支持下结合实际状况设计出改造方案，尽可能的降低设备改造检修的时间，节约资金的使用，朝现代化的机械设备改造方向进行加工，尽可能的提高设备在复杂环境的适应性以及工作效率。在煤矿机械设备的使用的应用中难免会出现设备的损坏，最终导致相关设备在生产工作开展中出现了停滞、效率低下、消耗能源较大、检测维修的费用较高等经济性问题。面对这种问题发生的时候，相关煤矿就应该考虑进行设备的换代更新，从而在解决了设备工作性能的基础上，还能够提高生产最大化。并且，在机械设备的改造过程中，应该对相关的机械设备部件进行备份处理，避免再次发生故障时没有相关同类型部件的更换。所以，这就需要专业的机械维修技术人员时刻在施工现场进行监督，对机械设备的工作状态进行实时记录，一旦设备发生问题，就应该在第一时间进行设备的抢修，降低维修时间，发挥维修技术应用价值的最大化，避免生产损失的扩大。
在18世纪出现了液压传动技术，随后得到快速的发展。在煤矿生产作业的过程中，涉及到的采煤机、掘进机、液压支架等都使用了相应的液压传动系统。由于组成液压系统的零件较多，装配要求严格，在使用或更换过程中难免出问题。对于液压传动设备而言，由于其抗污染能力比较低，进而使其变得脆弱。根据相关资料显示，由液压系统污染引发的故障在液压故障中占70%～80%。通过采取措施确保系统的清洁性，进一步保证液压系统正常性，以及运行的可靠性。对于煤矿机械设备液压系统来说，为了确保其清洁性，所以在日常维护、使用过程中，如何对液压系统进行正确的使用与维护成为一项重要工作。
2系统污染的危害与原因
污物侵入液压系统，首先可能影响液压油的油质，缩短系统服务年限，并且系统内部各零部件可能会加速磨损、烧伤，严重时会造成控制阀动作失灵。除此之外，液压件的节流孔、节流缝隙可能被侵入的污物堵塞，系统运行状态失稳，甚至部分元件动作失灵，进而引发事故等。在液压缸内部，灰（煤、岩）尘颗粒会加速损坏密封件，拉伤缸筒内表面，损坏密封件增大泄漏，进而在一定程度上出现推力不足、爬行、速度缓慢等，伴有振动或异常声响，并且液压马达扭矩不足、运行状态不稳定。若污物堵塞现象严重，造成较大的阻力，则滤网可能被击穿，无法持续过滤，并且形成恶性循环。系统被污染的原因需要从多个维度来分析。但从污染产生的机理来看，可将系统污染的原因归结为两点：一是污染物潜伏于制作、安装或维修阶段。二是系统运行时被污染。
3液压系统制作、安装、维修中的污染控制
液压系统在制作和安装时，若不注意保洁，就可能使系统内部混入灰尘、焊渣、锈片、毛刺、磨料、切屑、型砂、涂料等污染物。这些固体颗粒的混入会严重威胁系统的运行状态。因此，应该重点强化该阶段的运维工作，减少污染，保证液压系统经安装维修后能够安全、稳定地运行。
3.1液压零件加工的污染控制通常采用湿加工法加工液压零件。在加工过程中，要求每一道工序必须滴加清洗液或液，保证表面的清洁度达标。煤矿液压系统通常要加工接头、泵体、马达、阀组和缸体。
3.2液压元件、零件的清洗安装前对液压件进行维修。彻底清洗被污染的旧液压件后方可使用。清洗要求如下：①按照国家标准，在无尘室或净化室内拆装和清洗液压件。若条件不允许，则必须隔离操作室，装配液压件的工作室不要和机械加工车间、钳工车间共用，不宜选择露天操作或在简陋的棚子、仓库、杂物间等随意的场地内装配液压件。对液压件进行拆装时，为避免拆装液压件时，灰尘、毛发、纤维等固体物落入液压系统造成认为污染，要求必须使用不易掉落纤维的布料制作工装，不穿戴工作服的员工禁止进入操作室。另外，操作室禁止进食和吸烟。②在专用清洗台上拆洗液压件。如果是临时工作台，拆洗前必须将工作台清理干净。③选择与液压系统配套的液压油来拆洗液压件，也可以用汽油、煤油。④用干燥洁净的压缩空气将液压件吹干，切忌用皮老虎向零件鼓风，以免灰尘混入，造成二次污染。⑤不允许在钳工台、装配台、地板或地面上直接搁置拆洗后的液压件，应该找注入液压油的带盖子的容器放置。⑥拆洗后不用于装配的液压件必须搁置在防锈油中保存，以免零件锈蚀。
3.3液压件装配中的污染控制①通过“干装配”法装配零件。“干装配”就是液压件拆洗后，待其表面干燥后再装配，以免零件表面残留清洗液影响装配效果。②装配过程中切忌用铁器敲打零件。可借助铜棒、木锤或橡皮锤进行打击。③禁止带手套进行零件装配工作。手套等纤维制品容易对系统造成二次污染。④暂不组装的液压元件、组件应该用塑料塞塞住油口妥善存放。
3.4液压件运输中的污染控制运输中的液压元件、组件不宜沾水沾尘。液压件如需向井下运输，应提前打好塑料包装或用防雨纸包裹零件，以免运输过程中零件沾水或混入尘土。装箱前和开箱时，重点查看液压件的油口是否被塞子赛牢，及时对受污染的零件进行清污，如污染严重，应该进行二次拆洗。
3.5液压系统总装的污染控制①用压缩空气吹走软管内水分，安装软管。②安装接头体之前先清洗吹干。有的接头体要缠生料带密封。生料带必须沿着螺纹方向缠绕，且生料带要低于螺纹端部，以免拧紧时螺纹切断超出部分对系统造成二次污染。③液压管道安装的污染控制。液压系统中有一个现场作业项目———安装液压油管。在装配现场，液压油管的装配重点在于防尘、防泥水或砂土的污染。要看液压系统的保洁效果怎么样，首先要看液压管路污染控制效果如何。清理完油管头部盖帽后进行装配。装配期间，严禁破布、石块等污物污染管路。装配时，如果中途须停顿一段时间，必须将管口封堵严密。另外，应该用氩弧焊等气体保护焊接法施焊，以免系统内混入焊渣、氧化铁皮等杂物。
3.6油箱加油油箱注油前检查内部清洁度；加入油液前检验清洁度；注油时过滤，切忌直接注油。
4系统运行阶段污染物控制
4．1缸体防尘在液压系统中，液压缸体（千斤顶）是比较关键的元件。系统运行阶段，缸体防尘是必须考虑的一个问题。若现场条件允许，给活塞杆增设可防止杆体与渣石碰撞的防护装置，坏掉的防尘环及时换新，以免煤（岩）尘侵入缸体。
4．2更换元件按照液压系统保洁要求配备新元件。旧元件换新时，兼顾液压系统污染物控制要求，以免因新元件保洁度不达标影响防尘效果。
4．3换油液在使用阶段，若液压油损耗或达到换油期限，须按照保洁标准对液压油进行补充或换新，以确保油品运输及换新过程少污染。建议用原始洁净容器通过洁净手摇油泵抽入油箱进行更换，尽量避免中间环节的污染。另外，在换油过程中，应该彻底清理原油箱，以确保新换的油品清洁度达标。
4．4保证油液温度在液压系统运行时重点关注油液温度的控制。油液温度过高或过低都会影响系统运行状态。油液温度超温可能造成液压系统密封件加速老化甚至损坏，使得污染物侵入油箱，污染系统的运行环境。
4．5检查系统压力系统压力是液压系统运行阶段需要重点关注的另一个部分。系统运行时，若压力突然降低，应快速反应，查明缘由。系统压力下降多半由污染物侵入引起，出现此类状况后油液须立即换新，或者尽快清污，以免影响系统的稳定性。
5总结
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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