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(河南煤业化工集团鹤煤公司六矿 河南鹤壁 458000)
摘 要:随着科技的发展,煤矿现代化机械生产越来越普及.煤炭是我国的主要能源,煤炭对于国民经济的发展起着很重要的作用.在煤炭的开采过程当中,机器的磨损将严重影响生产效率,降低机器的磨损,提高生产效率将对煤矿高产、高效、安全都将产生重大的影响.将会把生产效率提高一个档次.
关键词:机械设备 磨损 降损 摩擦系数
中图分类号:TD407 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(c)-0093-01
煤矿机械长期在恶劣的条件下以煤炭为主要工作对象,时间一长,肯定会受到很严重的磨损.由于这种磨损使生产效率降低,每年都给矿井带来很大的损失.因此,研究机械设备磨损,找出影响磨损的因素,把磨损降低到最小刻不容缓.这也将会给煤矿的生产产生很深的影响.此外,降低了磨损也能降低许多事故发生的概率,可以避免许多事故发生.
1. 煤矿机械磨损的特征以及常见磨损部件
煤炭的主要物理及机械性能主要由原始的材料的性能、物质成分和矿物杂质的特性和含量决定.硬度是影响磨损的重要因素.根据资料,我们知道煤的基本组成成分的硬度在HV22～214之间.显然,不能用这来确定煤的磨料的磨损特性,因为煤当中还含有大量的杂质.粘土、方解石、石英、黄铁矿都是煤的主要杂质.其中石英和黄铁矿硬度最高,这两种物质的硬度在HV1000左右,对机械设备的磨损起着主要作用.这两种物质含量越高,机械设备的磨损越严重.
刮板运输机、矿车、采煤机等是煤矿机械的主要磨损部分.其中刮板运输机的中部槽、链及轮,矿车的轮、轴颈、三环链以及碰头和采煤机的截齿、齿座、滚筒及泵等部件的磨损最为严重.这些部件的严重磨损给矿上带来了极为严重的经济损失.此外,提升机钢丝绳的磨损不仅加大了消耗,还对矿井的安全有很大的影响.
2. 影响磨损的因素和减小磨损的方法
2.1 工作条件
摩擦力是影响零部件磨损的主要因素,而润滑油又直接决定着摩擦力的大小.所因此,机器如果能在一个相对较好的环境下工作对于机器的正常运行以及使用寿命的提升上都会产生很好的影响.适当的减少固体摩擦,建立液体摩擦对于摩擦力的减小能起到很明显的作用.所以建立液体摩擦可以作为我们减小摩擦力的主要措施.
建立液体摩擦的主要条件有发下几点.
(1)合理的配合间隙.
(2)保证润滑油的供应,使润滑油有一定的压力和流入速度.
(3)保证轴颈有足够高的转速.
(4)保证轴颈和轴承的加工精度及配合表面的光洁度.
(5)把注油孔和油槽设计在轴承区以外.但是由于工作中机器的变化,很可能导致液体摩擦条件破坏.我们应尽量保持液体摩擦条件的稳定,以免引起不必要的摩擦损失.
2.2 加工精度不够,热处理、修理装配质量差
(1)表面加工质量.加工后实际形状和理论形状的偏差叫做宏观几何形状误差.即形位公差精度.宏观几何形状误差造成零件载荷分布不均匀,局部地方过于集中,这种地方很容易产生局部摩擦.一般来说,在相同载荷的情况下,表面光洁度和磨损成反比.但是,一旦超过合理点,表面光洁度过高造成接触面过大从而使分子间作用力增大会使摩擦量急剧上升.这种情况下极易产生胶合磨损,磨损最小点在8～10.
(2)零件配合间隙.零件间的间隙对磨损也有很大的影响.间隙过小,容易产生胶合摩损,间隙过大,不易形成液体摩擦.因此,当零件间间隙过大或者过小时我们都应进行修复,保证适当的零件间的间隙,以形成我们需要的液体摩擦.
2.3 材料的影响
材料的屈服极限以及材料的硬度都及含碳量都对磨损有一定的影响.实践证明,在允许的情况下,我们应该选取材料屈服极限比较高硬度和含碳量较高的材料.这样才能最大程度的减少磨损.
2.4 润滑油的选取
我们应该根据机器工作的条件,来给机器选择最合适的润滑油种类.润滑油的选择,应该遵循以下原则.
(1)在保证机器正常运转的情况下,选择粘度较小的种类.
(2)高速轻负荷条件下工作的零件,润滑油用粘度小的.相反则用粘度大的.
(3)根据季节的不同选择合适的润滑油.在冬季,应为零件选用粘度较小凝固点较低的润滑油.夏季应该为零件选用粘度大的润滑油.
(4)受到冲击和复合运动的零件选用粘度大的.
(5)表面摩擦较为严重选用粘度大的润滑油.
高温摩擦磨损试验机:11-摩擦、磨损及润滑概述（二）-机械设计-同济大学
3. 抗磨措施
3.1 结构设计
结构对磨损的影响很大.其中包括整机结构和零件的形状尺寸、配合方式等.对于结构,我们要考虑磨物的接触状态,其本质是改善力的作用和力流方向.一个合理的结构设计对于减少磨损有着非常重要的作用.
3.2 选材
经过大量的分析,我们可以确定提高耐磨性应重点考虑的问题.选择该工作条件下能发挥最佳性能的材料一直是我们面对的问题.我们应本着适用性、经济性和可得性的原则来对材料进行选择.我们一定要根据工作条件来选取最适合的材料.
3.3 工艺
生产工艺和热处理工艺等一系列工艺如果处理不当,极容易造成易磨损件的早期失效.冶炼、铸造、冷加工等工艺也对磨损有很重要的影响.比如,同样的工作条件下,细晶就要比粗晶更耐磨.
4. 结语
我们通过对煤矿机械设备磨损的研究,找出最能降低磨损的方法.把机械的磨损降到最低.这样才能使机械能有更长的使用寿命,也能保证机械设备长期处于一个比较高的工作效率.从而来给矿井带来更大的受益,也能在一定程度上促进国民经济的发展.
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