時間：2023-03-06 15:55:48
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作為控制核心的PLC，其主要是以工業監視、控制軟件、監測作為用戶的界面，從而在主控站實現以下一系列聯鎖功能：主斜井皮帶機和地面生產系統以及井下給煤機間設有連鎖功能，同時遵循“逆煤流起車、順煤流停車”的原則，同時還能夠于故障情況下進行緊急停車；具有單機、手動、集控檢修等不同的工作方式；液力耦合器與電控裝置、變頻器、CST、電軟起動裝置及液體傳動裝置相配合，可以有效控制膠帶輸送機的速度，并達到皮帶機軟停車及軟啟動的效果。加、減、起、停速度范圍需控制在a≤0.30m/s2，從而滿足其平穩起動和重載起動的要求，使多臺電機的功率維持平衡；上位機的顯示功能：將煤流量、膠帶速度、跑偏、電流、堆煤、煙霧、溫度等故障信息通過屏幕顯示出，同時使用自動故障提示及語音報警；于分站PLC上自動警報及中文提示，且分站信息能夠顯示于上位機；組網功能：與工業以太網和全礦井的監測系統予以聯網，從而達到數據遠傳、遠程監視的功能。膠帶的輸送設備信號系統有起動預告與開車閉鎖的聲光警報信號；生產系統、膠帶沿線及控制室間的聯絡信號；事故停車及事故預報的聲光警報信號。此外還可顯示井底給煤機的運轉信號，加上配置的多功能電話機，從而實現語音通信、膠帶機起動預告及打點信號聯絡的功能。對皮帶機的具體運行狀態可由上位機的組態監控軟件進行動態化的監視，且該軟件可通過智能表實時儲存并顯示高壓設備的電壓、電量、有功、無功及電流，并提供任意時刻的數據記錄的查詢。上位機的組態監控軟件系統可對皮帶機的全部設備提供系統的電機定子溫度、故障保護、油溫的監測、驅動滾筒跑偏閉鎖、溫度等指示。除此之外，還可將運行的全部數據實時儲存并顯示出來，比如帶速、運行時間等，而對于滾筒的溫度及其他較之關鍵的數據，可通過曲線繪制出溫度的變化趨勢，并提供隨時查詢數據；實時記錄警報的信息，并將報警打印顯示出來，同時提供一切警報記錄的信息查詢。
隨著計算機信息技術的飛速發展，微機型差動保護裝置在煤礦機械電氣設備中受到廣泛應用，由于微機型差動保護裝置是通過采用數字算法以實現各種保護功能，且該裝置具有易于操作、維護方便、接線簡單等特點，因此在機電系統中得到廣泛應用，具有極其廣闊的發展空間。檢查微機型差動保護裝置的保護算法和采樣精度功能，一般是通過現場對微機型差動保護裝置予以實驗以實現的。在微機型保護中，大多煤礦機械電氣設備系統的變壓器是以11點接線的方式居多，且變壓器的差動保護最為常用的接線方式是Y/Y接線方式，但是該接線方式極易導致進入微機保護裝置兩側電流的相位差為30°，因此，為消除30°的相位差，一般情況下是把定值調整在內部軟件，從而實現校正相位。
（1）單相實驗方法差動保護實驗接線。當需做A相的比例制動曲線時，于側分別加入A、C兩相電流，且兩相位的幅值一致，相位相差180°，然后于Y側添加A相電流，且該相位和側的A相差值為180°，從而實現差動保護的實驗接線工作.
（2）三相實驗方法若實驗條件允許，可進行三相實驗，此時Y側輸入的電流值和側所輸入的電流值相位并未相差180°，三相實驗方法和單相實驗方法均在數字式機電設備差動保護中得到較好的使用，相關的實驗結果表明這兩種方法均可靠，從而起到對煤礦機械電氣設備的差動保護作用。
3掘進機電氣系統的應用特點
1.1煤礦機械設備的使用
1.1.1磁選機
磁選機是磁分離技術的關鍵設備。永磁筒式磁選機廣泛用于磁鐵礦分選、煤礦重介質回收、非金屬礦提純等。其突出優點是節能、環保、結構簡單、易于操作維護、占地面積小、處理能力達。公司采用先進的磁路設計理念，優質的材料以及獨特的加工工藝生產制造的磁選設備一直處于同行業領先水平。
1.1.2螺旋分級機
在煤礦機械加工設備中，螺旋分級機作為一種煤礦發展的基礎型設備，一直受到了廣泛的運用，他的主要功能是在煤礦在進行選礦的過程中應用于磨礦回路內，負責預先分級與檢查分級，并且還擔負著洗礦、脫泥等重要工作。他的工作原理是利用重力與離心力，將顆粒在流體中所呈現的沉降規律進行物料的分級處理。在現實的應用中該設備組裝簡單、性能可靠、操作簡易等，是當前首選的煤礦機械設備之一。螺旋分級機在構造上可分為高堰式和沉沒式兩種。高堰式適用于粗粒分級，其分級溢流粒度一般大于0.15mm，而沉沒式適用于細粒分級，其分級溢流粒度一般小于0.15mm。
1.2煤礦機械設備的數字化開發
科學技術的發展促進了煤礦機械設備的轉型，面對數字化、智能化系統的出現，煤礦機械設備的發展方向亦是如此。在進行煤礦機械設備數字化的開發過程中，通過應用現代科學中數字化技術對所要設計的設別進行開發階段的信息設定，使用一種新型的表達、設定、存儲、控制方式，優化傳統的設備使用性能，進而達到創新應用的目的，使設備進一步符合市場的發展要求。這種技術在一般應用了CAD、CAPP、等輔助技術，還通過計算機系統建立了數字化模型，通過利用仿真技術等進一步優化設備改造的數字化應用技術。
二、煤礦機械設備進行改造的目的
為了確保煤礦機電設備能夠滿足現實的社會生產需求，在進行機電設備的改造過程中，必須緊密的與社會市場的需求相結合，只有這樣才能夠提高其實際的應用價值。面對當前新型設備的不斷增加，在進行煤礦機械設備的改造加工過程中正在面臨中嚴峻的競爭，如果設備的改造質量及性能滿足不了客戶的實際需求，就會被市場所淘汰。所以，在進行煤礦機械設備的加工制造以及改進的過程中，主要的目的是為了提高機械設備的使用精度、提高設備的應用質量、強化其對工件加工的精準度，保證產品的使用性能能，使改造后的設備能夠滿足社會的市場需求。
三、煤礦機械加工制造行業中設備的改造
3.1實用液壓支架的改造
煤礦生產需要應用眾多的大型機械生產設備，各種液壓支架、大功率采煤機等重型設備的應用已經在該行業中屢見不鮮。煤礦機械制造的相關設備的質量以及在投入使用后的效果主要有機械加工的水平決定。面對當前社會發展中對煤礦設備使用要求的不斷提升，原有的傳統設備已經不能夠滿足現代社會的需求，為了能夠使其達到當代社會的要求，在進行現有機械設別的使用中，必須基于其基礎之上進行一定的改造，使其能夠滿足生產要求。通過實踐分析可以發現，首先我們可以對煤礦機械設備中應用的數控切割機進行改造，通過將已經報廢的或者廢棄不在使用的設備修復完整后，通過切割下料等降低打磨、人工劃線等工作量的提升，進一步的提高勞動的生產效率，降低工人的勞動強度，其次，還能夠保證焊接后的結構原件之間的圓弧度達到光滑與流暢要求，確保其質量及外觀過硬，確保數控車床能夠快速的代替普通的車床。通過合理的應用數控車床，將有效的提高相關機械的制造加工質量以及銷軸的制造表面粗糙度，保證組合的煤礦機械設備達到使用的要求。并且，還可以保證鉸接孔處的銷軸類部件之間的磨損降低到最低，保證煤礦機械設備使用壽命得以延長，還可以確保設備之間的支架能夠靈活的進行運動，提高了設備應用的安全性。若能夠對退火爐進行擴建，必然能夠降低加工的機械原件的鑄造退貨時間，縮短制造工期，保證組焊工作的順利進行。
3.2礦業機械的焊接
在進行機械構件的焊接過程中，往往都會使用火焰矯正焊接的方法，但是該方法中對變形矯正技術的應用一直是一個急需解決的難題。在進行構建焊接中，其變形的主要原因就是焊接的構件在接受焊接的過程中所受的熱力分布不均勻，而火焰矯正的目的就是為了是機械構建能夠通過矯正的方式達到一個重新平衡分布的目的。所以，在矯正過程中就必須對應力的集中點進行準確的選擇，并合理的應用矯正加熱方式。在進行煤礦機械加工制造設備的改造中，在面對變形問題發生時主要應用如下幾種矯正方法。結構件頂板或底板局部隆起一般采用點狀加熱方式。點狀加熱俗稱蜂窩加熱，即火焰加熱是有規律排列的點。對于槽形結構局部向上彎曲的變形，矯正的時候可以在腹板的兩側向一個方向進行線狀擺動，加熱的寬度視變形的大小和鋼板的厚度而定。線狀加熱就是將火焰沿著直線方向移動、同時作一定的橫向或者循環擺動。
3.3特大型箱形井架的制造
1.1在煤礦綜合采礦方面的應用機電一體化數控技術在煤礦綜合采礦方面的應用主要表現在電牽引采煤機上。大功率的電牽引采煤機，其牽引性能比液壓牽引更加優越，能夠應用于大傾角的煤層開采中，并且具有結構簡單、操作方便、反應靈敏、便于維護等優點。
1.2在煤礦提升、運輸方面的應用煤礦提升、運輸是煤礦生產中的關鍵環節，其工作效率直接影響著煤礦的生產效率，礦井提升機和帶式輸送機的使用正是機電一體化數控技術應用的具體體現。其中，礦井提升機能夠實現全數字提升，而內裝式提升機是一種典型的機電一體化設備，簡化了機械的結構，將滾筒和驅動有機地連接起來，大大提升了設備運行的安全、穩定性；帶式輸送機是目前最主要的輸煤設備，具有可靠性強、自動化程度高、輸送量大、適合長距離輸送等優點。
1.3在煤礦安全生產方面的應用煤礦的安全生產離不開監控系統的支持，良好的監控系統能夠有效地避免煤礦安全事故的發生。煤礦礦井對監控系統的要求極高，必須保證系統時刻連通，保證隨時能與工作人員聯絡，從而保證井下工作人員的人身安全。機電一體化數控技術在礦井監控系統中的應用，可以將系統主機內的數據庫進行連接，利用局域網使其連成同步模式，由專用的通信接口負責主備機的監控工作，并利用專業的軟件，對產生的數據進行整理和分析，同時實現了上傳、檢索、圖形顯示、打印等多項功能，為礦井監控系統的發展提供有力的技術支持，對煤礦的安全生產具有十分重要的意義。
1.4在其他方面的應用煤礦安全生產離不開井下支架設備，而機電一體化數控技術在支架設備中也有著廣泛的應用。利用計算機系統與液壓支架系統的充分結合，實現了成組自動移架和定壓雙向臨架，有效地避免了支架與模板和頂板發生碰撞。目前，掘進機的電氣部分普遍采用了由礦用隔爆兼本質安全型開關箱、礦用本質安全型操作箱、礦用隔爆型電鈴、礦用隔爆型壓扣控制按鈕、隔爆照明燈、掘進機用隔爆型三相異步電動機、GJC4低濃度甲烷傳感器等組成的電氣系統。
2機電一體化數控技術應用的相關建議
我國煤礦機電一體化數控技術與國外先進技術相比，仍然具有一定的差距，這就需要相關部門加大科研力度，加大對機電一體化數控技術開發的資金投入，提高我國機電一體化數控技術水平，提高煤礦機械自動化程度。另外，還可以大膽借鑒國外先進技術，根據我國煤礦行業的實際發展情況，制訂符合我國煤礦企業發展的機電一體化數控技術的開發規劃。隨著我國煤礦機電一體化數控技術水平的提高，煤礦生產的效率、安全性等得到了全面的提升，但與此同時，也應該加強對煤礦工作人員的技術培訓，使其能夠熟練操作這些自動化機械，并且加強對機械設備的管理和維護，確保煤礦生產的安全與穩定。
3總結
首先在進行機械設備的管理中，應該根據不同煤礦礦井的應用實際狀況進行相關設備的選擇，確保設備管理過程中安全性、高效性、經濟性原則得以合理發揮，確保選擇使用的設備符合煤礦發展。其次，相關的機械設備必須安排專業的、有責任心的工作人員對其進行日常的保養、維護，保證煤礦機械設備達到干凈、整潔、安全、高效的要求；在相關工作人員進行換班交接的過程中，應該將相關的注意事項以及管理過程中出現的細節問題、沒有進行的工作等進行詳細的交接，避免出現不必要異常狀況的發生；礦井內部的管理工作人員應該每天二十四小時監督煤礦機械設備的日常保養，對其認真的進行檢查，并做好相關的記錄，確保機械設備能夠正常運行使用。第三，在機械設備的使用中應該嚴格的按照操作要求進行，確保使用的合理性以及準確性，降低設備在使用過程中的零件磨損，確保設備工作性能以及壽命的延長，從而節約管理資金。同時，還應該對現有的設備進行合理的整合利用，使其能夠在有限的時間內發揮最大的機械工作效率，提高使用的社會性及經濟性。第四，設備在使用周期達到之后需要進行必要的檢查、檢修，并應該通過制定維修保養計劃的方式保證相關工作能夠順利開展，確保管理工作有序的進行，避免機械設備出現閑置或者損壞的現象，實現相關設備利用價值的最大化。第五，合理的規劃設備的使用方式，將設備的應用價值發揮到最大，對設備進行及時的改造及換代維修，節約資金的使用，實現煤礦機械設備的長遠使用。第六，在設備以及設備零部件的彩果以及驗收過程中，相關的采購、驗收管理人員應該按照相關規定對設備進行檢查、驗收，確保相關部件以及設備的可靠性，嚴把質量關，避免出現配件質量影響的使用問題；第七，應該建立一種制度化的煤礦設備的使用管理、保養檢修制度，對設備的管理進行定期的檢查檢測，確保設備能夠隨時使用。并且，管理人員應該按照規定周期對設備進行檢測維修，并做好相關記錄，為日后的管理提供依據。
2機械設備的磨損與檢修
設備的磨損有兩種模式體現，分為有形磨損和無形磨損。如在煤礦機械設備中的挖煤機、鏟車、礦車、輸送機等在使用過程中就會常常容易發生有形磨損的情況，但是機械設備的磨損程度并不是相同的。按正常設備磨損的規律來看，一般設備磨損分為三大階段：初級階段磨損、正常磨損和劇烈磨損。初級階段的磨損表現在設備表面不平，磨損速度較快。正常階段磨損是隨著時間的增加磨損程度也隨之增加，機械設備的磨損程度較慢。劇烈磨損是指前期磨損程度比較緩慢，但長時間以后，設備的故障增多，磨損的程度也隨之增加。所以，我們可以根據機械設備的磨損程度制定出不同的維修計劃。無形磨損比較抽象，它是看不見的，但是在使用過程中已經對設備的價值貶值了，和新設備有了一定的差距。為了減小新設備和舊設備之間的差距，我們可以對舊設備進行改造，提高設備的最大的價值。做好煤礦機械設備的檢修，面對出現磨損的部件進行及時的更換維修，做好機械設備的保養工作，在交班過程中做好相關事宜的交接，相關技術維修人員應該通過學習不斷的提高自身的維修專業技術水平，提高自身對突發事故的應變能力，快速的尋找出故障發生的原因，在第一時間對機械設備進行處理，提高設備的運行效率。
3煤礦機械設備的改造
煤礦工作的環境一般是十分惡劣的，由于地下工作環境受到的影響因素較多，較大的濕度對地下煤礦的機械設備及使用設施具有較為嚴重腐蝕作用，在長時間的積累作用下，往往會對煤礦機械設備造成嚴重的損傷，這些設備由于工作過程中已經發生了嚴重的磨損，在受到為在因素的影響，就會導致機械設備使用性能大打折扣，無法滿足實際的施工應用條件，所以，為了能夠繼續工作，就必須對相關的機械設備進行加工改造或者換代更新。在進行設備的改造過程中需要根據煤礦的實際發展狀況以及生產狀況等綜合條件進行分析，需要在相關技術的支持下結合實際狀況設計出改造方案，盡可能的降低設備改造檢修的時間，節約資金的使用，朝現代化的機械設備改造方向進行加工，盡可能的提高設備在復雜環境的適應性以及工作效率。在煤礦機械設備的使用的應用中難免會出現設備的損壞，最終導致相關設備在生產工作開展中出現了停滯、效率低下、消耗能源較大、檢測維修的費用較高等經濟性問題。面對這種問題發生的時候，相關煤礦就應該考慮進行設備的換代更新，從而在解決了設備工作性能的基礎上，還能夠提高生產最大化。并且，在機械設備的改造過程中，應該對相關的機械設備部件進行備份處理，避免再次發生故障時沒有相關同類型部件的更換。所以，這就需要專業的機械維修技術人員時刻在施工現場進行監督，對機械設備的工作狀態進行實時記錄，一旦設備發生問題，就應該在第一時間進行設備的搶修，降低維修時間，發揮維修技術應用價值的最大化，避免生產損失的擴大。
1．1規律
每個零部件在機械運轉中的速度及磨損程度都不同，但基本規律卻存在著共性。通過觀察變化的軸承和軸均勻磨損時配合間隙的情況，發現磨損有這三個階段：第一，初級階段，該階段磨損速度雖快，但時間跨度不長，基本上不會危害到煤礦機械，也是所有設備運轉的必經階段，稱之為磨合或跑合。通常是在新制零部件表面工作起始時，屬于新裝配及修理好的零部件與軸承的初磨階段。該階段之所以磨損速度快，多是由于安裝不到位，技術人員操作不熟練，或是零部件加工時產生的不平度、插傷磨平等原因造成。逐漸減小和不斷增加的表面不平度與實際接觸面，以及峰頂塑形變形引發的冷作硬化作用，促使表面耐磨性能提高，導致機械磨損由最大值逐漸降低。第二，正常磨損期，該階段機械運作屬于最佳狀態，磨損速度穩定緩慢，磨損時間較長但磨損量不大。第三，急劇磨損期，該階段磨損速度極快，易發生精度和強度被消耗的情況，設備發生事故率也難以預測。因積累了長期磨損，摩擦性能發生質變，導致沖擊載荷動力超出允許范圍，從而聯合表面微小裂縫產生大的脫皮脫粒，促使油膜發生破損，加快了磨損速度，在短時間的磨損內達最大數值。應在維修維護機械過程中，采用合理有效的措施，以便初級磨損階段快速完成，正常磨損階段能有效延長，從而避免急劇磨損。
1．2機理
煤礦機械磨損的原因多種多樣，但較為關鍵的還是與礦石的磨損。據相關研究資料顯示，煤與其他材料的耐磨性無差異，以轉折點Ha／Hm＝614（Ha、Hm分別代表金屬材料和磨料的硬度）來說，磨損率是緊密關聯著Ha／Hm的，通常軟磨料磨損現象也是煤與金屬材料接觸才出現的，比如脊隆和犁溝碾平斷裂。通過對煤炭成分的分析研究發現，煤炭屬于生物沉積巖類，形成的原始材料性能及煤化程度等直接決定著它的性能，此外，在開采煤炭時煤層存在的多種樣式礦物質，也會嚴重損害開采中的煤礦機械。
2減小磨損的方法分析
2．1優化設計結構
我國煤礦企業普遍存在煤礦機械磨損現象，不少煤礦機械都出現磨損失效的問題，這多是因為設計結構不夠完善合理所致，因此要改善這一問題當從設計階段開始優化設計結構。設計人員進行機械設計之前，要加強研究煤礦機械結構及摩擦理論，精細地分析機械零部件磨損規律及原因，選擇合理的工藝方法，并結合煤礦現場生產的實際，著重考慮磨損零件間的接觸狀態，進而設計出合理的機械結構，在合理設計結構的基礎上還要嚴格規定零件生產尺寸以及零件間的配合方法等，從而避免過度磨損造成的部件損耗，實現機械使用壽命大幅度的提高。
2．2重視材料選擇
煤礦機械磨損與選用的材料也有關系，若是材料選擇的不合理，將會導致磨損的加劇，從而降低生產效率，并且材料的選擇還會影響到煤礦機械使用的壽命，因此，在材料選擇上一定要堅持實用性強、易得性和經濟實惠的原則，針對各煤礦實際生產作業環境，選用適合使用的材料，尤其是要充分考慮鋼鐵材料及非金屬玻璃、橡膠、塑料等材料的實際情況，再結合實際進行強化利用。分析我國煤礦企業機械材料選用情況，耐磨性材料的選擇經驗已經極為豐富，不少煤礦企業都能根據各種工況選擇相應牌號、成分的金屬或非金屬材料，比如很多企業選用的煤礦機械耐磨零件都是低碳錳鋼，因為低碳錳鋼比一般鋼材耐磨性能好；又比如不少企業還會選用硬質合金作為截齒刀頭的材料，如35CMnSi的刀體等。同時，不少企業也有對材料進行強化的獨特方法，而隨著科技信息時代的來臨，這些零部件材料種類只有多樣化發展，才能使煤礦機械零部件抗磨性提高。所以，加強研發抗磨材料，對現有材料進行不斷的改進完善，是提高煤礦機械零部件抗磨性的最佳途徑。
2．3定時維護維修
煤礦礦井作業環境惡劣，煤礦機械在生產作業時常發生不良、磨損腐蝕等現象，而提高煤礦機械使用壽命的最佳手段便是定期維護維修工作，因此要規范化操作流程，避免過快超載的情況發生。雖然定期維護能確保煤礦機械正常作業，但管理維修煤礦機械工作十分漫長枯燥，不少企業為節省成本運營會忽略該部分工作，為保證煤礦機械正常作業就必須在使用過程中加強維修維護工作，同時定期進行機械維護維修還能起到較好的防御作用，這是當前煤礦企業應首要執行的任務。最后，相關的廠家維修責任制度也必須盡快建立起來，從而保證機械質量和維修翻新質量的有效提高。
2．4合理選擇生產工藝
具有較高耐磨性、抗磨性的煤礦機械，除了合理的結構設計，優質的材料選擇，定期的維護維修，還需要科學的生產工藝才能確保機械的可靠性。通常，影響煤礦機械磨損的關鍵因素便是機械零部件生產工藝，所以嚴格把關機械生產技術極其重要。冶煉、鑄造、冷加工熱處理等是機械生產的完整工藝流程，尤其是熱處理和冷加工質量對材料質量有著直接的影響，冶煉成分控制則對材料強度韌性等產生影響，由此可見每一道工序都與機械質量緊密聯系著，所以，要選取合理科學的生產工藝技術，才能最大限度提高機械質量。此外，在現有工業技術的條件下，還可以對國外先進技術加以引進，從而促使我國生產工藝技術的蓬勃發展，促進煤礦機械的質量能得到堅硬的技術保障。
3結語
目前，所調研的兩家鉀鹽礦均采用了煤機設備進行鉀鹽礦的開采，在功能上，煤機設備基本滿足了鉀鹽礦的開采要求，但是由于使用環境的不同，煤機設備也存在一些不足之處，需要進行必要的改進。
1.1鉀鹽腐蝕對設備的影響通過現場調研發現，相同時間內，煤機設備在鉀礦環境中比在煤礦環境中的腐蝕程度嚴重的多，主要是由于鉀鹽礦開采過程中，產生了大量的粉塵落在設備表面，同時開采過程中礦方普遍采用噴撒飽和鹽水的方式進行除塵，而鉀鹽礦粉塵的吸濕性特別強，鉀鹽粉塵吸濕后形成某種意義上的電解質溶液，設備表面與吸濕后鉀鹽粉塵一起構成微電池，對設備表面進行電化學腐蝕，雖然煤機裝備的表面也進行了必要的表面噴漆，但所用油漆及施工工藝較差，只能防御一般環境下的銹蝕，無法抵御鉀鹽環境下的腐蝕。設備腐蝕主要集中在以下部位：
a．設備表面棱角部位由于棱角處漆膜較薄，同時屬于易碰撞部位，因此棱角部位的腐蝕普遍比較嚴重。
b．液壓接頭部位液壓接頭由于空隙較多，又有油污存在，是鉀鹽粉塵易存積的部位，同時溫度相對較高，是腐蝕另一嚴重區域。
c．焊縫周邊區域焊縫周邊區易腐蝕，主要是由于被焊接雙方材料不同，或者焊料與被焊接材料相差太大，而不同材料的電位不同，在鉀鹽礦環境下工作，在某種意義上講相當于將其置身于電解質溶液中，兩種不同電位的材料之間構成微電池，造成焊縫周邊區域的腐蝕。
d．易磨損區域易磨損區域的腐蝕現象不像上述區域直觀，但是事實表明，運輸槽體、運輸鏈等易磨損區域的磨損速度明顯高于煤礦井下，這主要是由于腐蝕因素，導致磨損速率增高。
1.2鉀鹽粉塵導電性對設備的影響鉀鹽粉塵具有導電性，對電氣設備密封性要求較高，防止粉塵從縫隙進入控制箱或其他電氣設備內部，造成短路，引發災害。煤機設備設計過程中考慮較多的是防爆性能，對密封性考慮較少。
1.3鉀礦其他因素對設備的影響
a．溫度對設備的影響井工開采的鉀鹽礦一般埋藏較深，云南中寮礦業開發投資有限公司在老撾投資的鉀鹽礦井深超過1000m，井下溫度常年保持在38℃左右，且濕度較高，這要求設備元器件，尤其是電子元器件能適應高溫、高濕環境要求。
b．設備生產能力鉀鹽礦與煤炭的成因不同，設備截割過程中沒有片幫和垮落，被截割下來的礦物，粒度較小，大塊狀礦體較少，因此相同配置的設備在鉀鹽礦的生產能力需重新計算及標定。
2鉀鹽礦開采設備的改進措施
通過前文論述可以看出，煤機裝備在鉀鹽礦開采過程中雖然存在一定的不足，但功能基本能滿足鉀鹽礦的開采要求，若對其局部進行改進，煤機設備完全可以勝任鉀鹽礦的開采，其改進措施主要包括：
a．增加設備的抗腐蝕能力，具體措施包括提高設備用漆的抗腐蝕等級、熱處理、更換材料等；
b．提高電氣設備的密封等級，具體措施包括對電控箱的結構改進，增加密封環節，選用密封等級較高的電機等電氣元件；
c．選用符合環境要求的電子元件，主要體現在電子元件對溫度、濕度的適應性方面。
3結論
[關鍵詞]煤礦機械磨損；種類；形式；規律；因素；途徑
中圖分類號：X752 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）30-0393-01
1 引言
煤礦機械的工作對象為煤炭，加之工作條件非常惡劣，在工作中會受到嚴重的磨損。由于煤礦機械的磨損失效，每年給礦井帶來巨大的損失。
作相對運動的零件，由于相接觸的表面都存在著摩擦現象，致使零件不斷磨損。煤礦機械大多屬重型機械，磨損問題尤為突出。當磨損超過一定限度時，零件間的合理配合就遇到破壞，導致機械工作性能的降低或變壞，從而造成機械的各種故障。因此，分析煤礦機械磨損的種類和形式，找出磨損的規律以及影響磨損的因素，從而找到減小磨損的途徑非常必要。
2 煤礦機械的磨損特性
天然煤炭屬于生物沉積巖類的可燃礦物，它的物理及機械性能，取決于積聚時原始材料的性能、物質成分、煤化程度以及礦物雜質的含量和特性。這就決定了煤炭機械性能的多樣性。對煤層機械性能的研究表明，煤炭并不是完整的質量均勻的各向同性體，煤層里有節理、層理以及解理造成的巖隙，還有各種夾雜物。
對磨損來說，硬度是重要的因素，煤的硬度是比較低的，根據普拉托諾夫（ПЛАТОНОВ）資料，煤的基本組成鏡質煤硬度在HV24―214。僅用煤的硬度來確定煤的磨料磨損特性是不夠的，因為煤里常含有不同硬度的雜質且大部分硬度較高。煤中的雜質主要有粘土、方解石、石英和鐵礦（黃鐵礦、菱鐵礦及褐鐵礦）。煤中的石英和黃鐵礦對磨損的影響起主要作用，石英的硬度在HV 900―1000，黃鐵礦在HV1000，有的研究指出，煤的磨損性能與石英和黃鐵礦含量成正比。
3 影響磨損的因素和減小磨損的途徑
3.1 工作條件
由于零部件磨損主要是由摩擦力引起，而摩擦力大小直接受好壞的影響，所以給機器提供適宜的工作條件，能提高機器的使用壽命，保證機器正常運行。建立液體摩擦，摩擦系數可以降低10倍以至更多倍，所以在摩擦表面建立液體摩擦是減少摩擦損失的重要措施。
建立液體摩擦的必要條件：
（1）合適的配合間隙；
（2）油供應充足，并有一定的壓力和流入速度；
（3）軸頸必須具有足夠高的轉速；
（4）軸頸與軸承的加工精度和配合表面的加工光潔度應適當；
（5）注油孔和油槽應設計在軸承的承載區以外。
但實踐證明，由于機器經常不斷地停車、起動以及載荷的變化，保證不了液體摩擦條件的始終穩定，使液體摩擦條件受到破壞，引起不可避免的磨損。
3.2 加工制造精度低、熱處理、修理裝配質量差，維護操作不良
（1）表面加工質量
宏觀幾何形狀精度指加工后實際形狀與理論形狀的偏差，即形位公差精度，如橢圓、不圓度、不平行度等。宏觀幾何形狀的誤差指零件表面載荷分布不均勻，集中于局部地方，容易造成局部摩擦，表面光潔度對于相同載荷一般說來光潔度愈高，磨損越小，但超過合理點后，磨損量又會逐漸上升。這是因為過高的光潔度會使接觸面增大，分子間引力增強，產生膠合磨損的可能性增大，磨損最小點在8―10。
（2）零件的配合間隙
零件裝配間隙對零件磨損影響很大，一般間隙不能過大，也不應過小，當間隙過小，不易形成液體摩擦，容易產生膠合磨損；當間隙過大，同樣不易形成液體摩擦。因此，配合間隙大到一定程度，即應進行修復，以恢復其原有的配合間隙。
3.3 材料選取不當或材料本身有缺陷
（1）材料的屈服極限δs的影響
在一定載荷作用下，材料的屈服極限δs愈高，滑動摩擦下的膠合磨損傾向愈小，滾動摩擦下的摩擦疲勞過程的速度愈低。實踐證明，在其他條件相同的情況下，10#鋼在低速下產生強烈的膠合磨損，而10#優質鋼則完全避免了膠合磨損。
（2）材料硬度及含碳量的影響
實踐證明，在同樣條件下工作的碳鋼零件，其耐磨性隨著硬度和含碳量的提高而提高。
3.4 油選取不當
油的品種應根據機器的工作條件來進行選擇，油的選擇一般應遵循以下原則。
（1）在充分保證機器摩擦零件安全運轉的條件下，為了減少能量的消耗，應優先選用粘度較小的油。
（2）在高速輕負荷條件下工作的摩擦零件，應選用粘度小的油，而在低速重負荷條件下工作的摩擦零件，應選用粘度大的。
（3）在冬季工作的摩擦零件，應選用粘度小和凝固點低的油，而在夏季，應選粘度大的。
（4）受沖擊負荷和往復運動的摩擦零件，應選粘度大的。
（5）工作溫度較高，摩擦較嚴重和加工較粗糙的摩擦表面也應選用粘度較大的油。
4 抗磨措施
4.1 結構設計
磨損失效受結構的影響很大，包括整機的結構和零件的形狀尺寸、配合方式、特殊的工藝方法等。為此，需要考慮磨物的接觸狀態，本質是力的作用和力流方向的改善問題，這在磨損亞表層分析時能找到一定的依據。如某高鉻鑄鐵耐磨襯板，上面原來有若干方形的減重孔，易開列造成早期失效，后改為橢圓形孔，使用壽命有較大提高。
4.2 選材
根據失效分析的結果，對提高耐磨性可以初步確定重點考慮的問題。經常遇到的問題是如何合理選擇該工況下的最佳性能材料，特別是合理地選用耐磨材料。其選擇的基本原則是適用性、可得性和經濟性。
耐磨材料的選擇，國內外都積累了豐富的經驗，可以根據工況選用不同成分、牌號的鋼、鐵材料和非金屬陶瓷、玻璃、橡膠、塑料等材料，包括不同的強化方法。如煤礦機械截齒的刀頭用硬質合金保證高耐磨性，刀體用42CrMo或35CrMnSi保證高強度等等。
4.3 工藝
合理的設計、選材，但如果生產工藝、熱處理工藝、表面抗磨工藝不恰當，也容易造成易磨損件的早期失效。生產工藝包括冶煉、鑄造、冷加工等工藝。
冶煉的成分控制、夾雜物和氣體含量，都影響材料的性能，如韌性和強度。鑄造質量同樣影響零件的耐磨性，同樣工況下，粗晶比細晶耐磨性差。熱處理工藝和質量決定了材料的最終組織。
5 結語
通過對磨損的種類和規律的分析，找出影響磨損的因素，從而在煤礦工作中，盡可能使磨損減小，延長設備的工作時間，使設備的壽命提高，從而達到提高企業經濟效益的目的。
參考文獻
[1] 孫慶超.礦井設備故障與技術決策[M].北京：煤炭工業出版社，2001.
關鍵詞：煤礦機械；傳動齒輪；失效；有效措施
在煤礦產業中，傳動齒輪應用非常廣泛，是煤礦機械的一個重要組成部分，但是煤礦的運輸重量一般都很大，在施工過程中，很容易導致超重現象，長時間高強度的工作就會導致傳動齒輪出現問題，導致機器癱瘓，影響煤礦的施工作業，降低生產效率，甚至造成安全隱患。
1 傳動齒輪的工作環境及工作特點
煤礦的生產作業一般都是在礦井中進行的，傳動齒輪的工作環境大多都是在地下進行生產作業，井下的環境比較復雜惡劣，所以傳動齒輪要適應井下復雜的結構情況，因此相對而言傳動結構也復雜一點。由于煤礦是重型產業，要求傳動齒輪具有比較高的承載能力和性能，礦井一般空間不是很大，所以傳動齒輪還要滿足體積小，抗沖擊能力強等特點，傳動要求高效率，盡量減少過程中能量的損失。
2 傳動齒輪失效的表現形式
2.1 傳動齒輪磨損失效
磨損的程度分為很多種，一般分為：正常的磨損、中度磨損、破壞性磨損、磨料性磨損以及腐蝕性磨損等。一般性的磨損不會對齒輪的傳動造成重大的影響，比如正常的磨損，這是齒輪傳動過程中必然存在的，在齒輪的使用壽命中，不會造成齒輪失效，這個磨損是經過時間慢慢磨損的，不影響齒輪的正常轉動；對于中度磨損，這個要比正常的磨損速度快一點，在齒輪傳動工作的過程中，可能會發出噪音，由于磨損的程度比較大，損失機械能，會降低齒輪工作的效率；破壞性磨損，這個磨損的程度就很大了，齒輪表面會形成嚴重的損傷，嚴重影響傳動齒輪工作的效率，破壞了齒輪的結構，大大縮短齒輪的使用壽命；磨料性磨損是指在齒輪中間進入了一些顆粒，增大了齒輪間的摩擦系數，摩擦力增大，加速了齒輪的磨損，可能會出現齒輪停止轉動的現象；腐蝕性磨損就是在齒輪轉動的過程中與周圍的化學物質發生的反應，發生了齒輪表面的腐蝕，嚴重影響齒輪的工作效率。
2.2 傳動齒輪疲勞失效
在加工過程中，齒輪的表面肯定存在初始裂紋，加之傳動齒輪工作的過程中應力的反復作用下，造成材料的疲勞，當作用的應力超出了材料的疲勞極限時，裂紋就會延伸擴張，加速齒輪的損壞，出現齒輪失效。
2.3 傳動齒輪膠合失效
齒輪的轉動需要油的幫助，在強重力作用下，齒輪間的油不能及時的補充，造成兩個齒輪接觸面的油膜擠破，兩個金屬齒輪直接接觸在一起，在高速運轉的情況下，溫度上升，可能造成齒輪的膠合，出現失效。
2.4 傳動齒輪斷裂失效
齒輪的斷裂意味著徹底不能工作，斷裂分為疲勞斷裂，高負荷斷裂以及淬性斷裂等。疲勞斷裂就是齒輪在彎曲應力的反復作用下，出現裂痕，當應力超出了齒輪的疲勞極限時，裂痕繼續擴張，導致斷裂；高負荷斷裂是指在高強度的作業狀態下，負荷已經超出了齒輪的額定負荷導致的破壞性斷裂，或者由于腐蝕使得齒輪部分點出現點蝕，導致斷裂等；淬性斷裂是指傳動齒輪經過熱處理時產生了過大的內應力，產生裂紋，外界的壓應力與彎曲應力的作用下，產生疲勞，當超過它的疲勞極限時就會促使裂紋延伸，導致淬性斷裂，這種斷裂的特點就是初始斷裂的部位顏色會有點深，這是氧化的結果。
3 傳動齒輪出現失效的具體原因
設計階段：由于齒輪工作環境的特殊性，決定了煤礦機械齒輪設計的特殊性，在設計階段，可能忽視了傳動齒輪在礦井工作的特殊性，按照傳統的設計來設計煤礦機械傳動齒輪，造成傳動齒輪不能滿足礦井下高強度，環境復雜的要求，達不到韌度、抗沖擊和耐疲勞的要求，這是導致傳動齒輪失效的自身原因之一。
齒輪的制造加工階段：即使齒輪的設計沒有問題，若在制造加工方面不合格，齒輪一樣會失效，如果質量把控不嚴格，鍛造時化學成分超標或者化學成分有殘留，降低了齒輪的性能，不能滿足工作的需要。例如：在加工過程中C的含量超標，就會增加齒輪的脆性，容易發生斷裂，造成失效。
齒輪的安裝使用階段：不正確的安裝方式同樣會導致傳動齒輪的失效，安裝的位置出現偏差，影響整個傳動齒輪的安全，同時，傳動齒輪的工作需要油的不斷補充，一旦缺少油就會增大摩擦力，降低齒輪工作的效率，增加磨損，導致傳動齒輪的失效。
4 避免傳動齒輪失效的有效措施
根據上述傳動齒輪出現時效的形式和失效的原因，制定防止傳動齒輪失效的有效措施，避免失效問題的出現。
4.1 齒輪設計階段控制
設計階段要充分的對煤礦齒輪的工作環境進行研究考察，只有充分了解齒輪的工作環境和工作性能的需要，才能對齒輪提出合理化的設計。根據煤礦齒輪工作的特殊性，優化齒輪的設計方案，滿足齒輪抗沖擊力、耐疲勞性以及承載力的要求，進行精確的計算，在符合國家標準的前提下，選擇適合煤礦特殊工作的材料，尤其是鋼材的選用尤為重要，這直接影響著齒輪的強度，最好經過研究確定選材，確定油等，以免后期工作出現漏洞。
4.2 齒輪工藝制造階段控制
選材好工藝也好才能保證傳動齒輪的質量，要嚴格控制齒輪制造過程中的質量，改善制造工藝，提高工藝質量。傳動齒輪的表面不能過于光滑，研究表明，表面略微粗糙的齒輪要比表面光滑的齒輪使用壽命更長，這個粗糙度應該根據實驗來確定，合理的控制粗糙度，將齒輪的性能提升到最佳狀態。
4.3 齒輪安裝階段控制
齒輪的安裝看起來很簡單，其實有比較高的要求，對于傳動齒輪的平衡度、垂直度都是有要求的，而且這個標準還很嚴格，稍微有一點偏差就會影響整體的性能，所以，在安裝階段應該有專業人士來進行指導，運用專業的工具輔助安裝，最大限度的減少齒輪間的摩擦，降低損耗，提高工作效率，延長使用壽命。
4.4 齒輪使用及維護階段控制
在傳動齒輪的使用過程中，應盡量不要超過傳動齒輪的額定負荷量，油也要及時補充，保證傳動齒輪是在油的輔助下工作，此外，油不能摻入雜質，保持純凈，雜質進入齒輪間會增大摩擦系數，影響齒輪的正常工作。設備的使用過程中應該定期維護保養，并檢查傳動齒輪，及時發現問題并處理問題，對于可能發生的問題做到及早預防，防患于未然，防止出現傳動齒輪的失效問題。
5 結束語
煤礦產業是我國比較重要的一部分，煤礦的產量決定于煤礦機械的工作效率，影響著經濟的發展，傳動齒輪在煤礦機械中發揮著重要的作用，保證傳動齒輪的正常工作是保證煤礦機械正常工作的重要前提，傳動齒輪失效是齒輪常見的問題，我們必須對其進行研究，找到避免失效的有效措施，每個階段嚴格把關，將失效概率降到最低，提高生產效率。
參考文獻
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