煤矿机械常见故障原因分析与防治措施探讨

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【摘 要】旨在讨论煤矿机械常见的故障，结合实际操作经验，总结出能够有效解决、排除故障的方法和防治措施，给相关操作人员提供一定的参考。

【关键词】煤矿机械；故障；原因；措施

前言

煤炭作为中国的第一大能源，能否保证煤炭安全有效的生产，将会直接影响到整个国民经济的发展。在煤矿企业中，除大量采煤工人外，煤矿机械设备则是保证煤炭生产的主要因素和必备条件。实践证明，在生产过程中，由于各种原因所导致机械设备频繁发生故障，严重影响了煤炭的有效生产。

1.传动齿轮损坏及防治措施

1.1 传动齿轮损坏

在意外严重过载情况下，或者当材料所承受的弯曲应力超过的其弯曲极限应力时，轮齿过短就会容易引起轮齿折断。若齿轮啮合面间的油膜被破坏，在高速重载情况下，就会致使两轮齿的金属面直接接触，熔焊在一起，如果软齿部分发生了接触，就会导致齿轮沿滑动的方向被起沟、撕下；在低速重载情况下，齿面间的油膜由于不容易形成，也容易发生胶合破坏。在轮齿工作工程中，齿面的接触应力的变化是按照脉动循环变化的，若其超过了材料的接触疲劳极限值，在超载荷多次重复作用下，齿轮的齿面表层就会出现细小的疲劳裂纹。点蚀通常开始于轮齿的节线以下，这种麻点将会致使应力增大，麻点间的金属疲劳也就会引起齿廓的破坏。如果轮齿啮合的不合理，就会造成冲击负荷或者超负荷，相对较软的轮齿部分的金属将会产生塑性变形。若轮齿啮合的不合理较为严重，在齿顶的端部或边棱就会发生齿顶变圆、飞边，致使被动齿轮的节线附近升起成脊形，主动齿轮的齿面上出现凹洼，从而引起齿面塑性变形，使齿面失去正确的齿形。

1.2 防治措施

（1）优化设计齿轮。在不加大煤矿机械齿轮外形尺寸的条件下，尤其是那些承受重载或冲击载荷的采掘运输机的齿轮，需要进行进一步的设计参数优化，科研技术攻关，从而增强齿轮的强度，提高齿轮的使用寿命。优化设计的内容包括：优化选材、优化齿形的结构、修正强度计算公式、准确计算载荷、先进的加工和处理工艺、有效的参数、合理的硬度和啮合参数、提高表面的光洁度等，同时提高系列化、标准化的程度等；（2）根据韧性、强度、工艺性能等要求，进行综合考虑，选择合适的齿轮材料；（3）保证不同加工工序中基准的精度以及基准的转换，保证掌握齿轮的修缘、精磨工艺，齿轮精度的综合检验；（4）表面强化处理、热处理。煤矿机械设备齿轮的承载能力，除取决于材料表面的硬度外，材料表层的向芯部过渡区的剪应力与剪切强度的比值也是影响承载能力的重要因素，该比值不可以大于0.55。目前，进行齿轮硬化处理方法中最理想的方法就是深层渗碳淬火，它不但可以提高芯部的硬度，而且产生的过渡区残余拉应力较小，且具有充足的硬化层深度。一般情况下，齿面的含碳量应控制在0.8～1％为宜，由于齿面到芯部的硬度梯度需缓和，因此渗碳齿轮经过淬火和回火工艺后，要消除齿轮表层的残余内应力；（5）煤矿机械设备大多采用低速重载齿轮，接触应力很大，对齿轮的磨损失效的影响较大。因此，轮齿接触表面的局部弹性变形也不可忽视。此外，由于齿轮在共轭啮合过程中，除切点部位外均以滚、滑方式运行工作，因此要根据不同的齿轮，选用合适油。

2.引起液压系统泄漏的因素及解决方法

煤矿机械设备中最常见的故障之一就是液压系统的泄漏，如果不及时排除泄露故障，将会影响到煤矿机械正常的工作。现今，我国80％左右的煤矿机械的液压系统管路都是采用软管进行连接。主要有以下因素引起液压系统泄漏：（1）振动或冲击造成管接头出现松动，从而导致液压系统漏油；（2）其他液压件的表面处出现漏油现象；（3）橡胶密封与液压油不相容发生变质，或者是油温过高，导致了元件内部出现泄漏。此外，管路安装不合理、胶管的质量较差等因素，也经常会引起液压系统发生泄露现象。

解决液压系统泄漏的方案：（1）由于接头之间的密封性能不良等原因，引起管接头处出现漏油，将其拆卸并重新拧紧即可。若是由于接头密封处的加工精度不够引起，则可选用符合要求的管接头；（2）对于表面处发生漏油的情况，可着重考虑密封件的老化，或者整密封件的预压量进行解决；（3）油温、油质等因素极易造成内泄漏，对于发生内泄漏的情况，需要及时进行维修或更换，从而提高液压系统的效率。为了避免胶管质量差导致系统泄漏，在符合压力要求的前提下，需选用正规厂家的产品进行更换。此外，进行合理正确的连接管路，也可以增大胶管的使用寿命。同时，避免致使胶管不必要的过早损坏，减小故障发生的几率。

3.油温过高

如果系统的油温过高，就会导致整个系统中的密封装置退化变质，密封性能减弱。实际上，有很多原因都会影响液压油发热，不合理的系统设计也会造成油温过高。例：如果油箱的散热面积不够、系统中也没有卸载回路，那么系统在停止运行后，仍会处在高温状态。细长弯曲的油管或元件选择失误，将会导致系统的压力过大。元件加工、装配精度的质量低下，零件在运行中的摩擦就会过大或泄漏严重，造成过大的容积损失等，这就属于系统制造的问题。所以，系统在运行中，工作人员应时刻注意保证油泵中有足够的油位，从给系统提供一个循环冷却环境，此外，还要保证油泵的清洁，黏附在油管、油箱上的污物需及时清除，从而提高系统的散热性能。此外，要正确选用合适的黏度液压油，如果黏度过高，在运行中油就会产生大量的消耗；如果黏度过低，会增加泄露事故发生的几率，并且两者都会引起油温升高。如果液压油发生变质，也会降低油泵容积的效率，增加零件运行中的摩擦损耗，导致系统运行过热。因此，在保持液压油干净的同时，还要勤换液压油，也要注意经常检查更换阀内弹簧。

结束语

现今，我国煤矿机械设备发生事故的几率一直都较高，煤炭的生产和运输过程产生了严重影响。本文对煤矿机械常见的故障进行了分析、讨论，对改善煤矿机械设备事故率多的现状，具有一定的现实意义。

参考文献

[1]马永梅.对煤矿机械维修的探讨[J].工会博览，2010,11:66-66.