煤矿机械磨损（精选九篇）
煤矿机械磨损 篇1
关键词：煤矿开采,煤矿机械,磨损,失效,生产效率
0 引言
煤矿机械作为煤矿开采中重要的开采工具对煤炭开采的整体运行效率产生深远的影响, 造成我国煤炭开采过程中无法对煤炭资源进行细致的划分, 形成资源浪费;此外, 由于我国以煤炭作为主要的生产能源, 煤矿机械损坏会影响我国经济的整体化进程, 此外对煤矿机械的维修上需要投入大量的人力、物力和财力的投入, 不仅降低了我国经济整张的速率, 同时也提升了开发的成本, 因此, 对煤矿机械磨损实效的研究是解决这一难以的重要着力点。
1 煤矿机械磨损失效的原因
解决煤炭机械磨损实效的问题, 应当找到产生问题产生的原因。我国的煤矿开采环境分为暴露在自然环境中的露天开采和矿井开采两种形式。露天环境下开采, 使煤矿开采机械常年处于恶劣的自然环境中, 常年的日照暴晒和风雨侵袭是造成煤矿机械损坏;而矿井煤矿开采使煤矿机械常年处于潮湿的环境中, 对煤炭的机械设备产生强烈的氧化和侵蚀, 导致煤矿机械受到磨损。其次, 煤矿的开采主要集中在地势相对复杂的山地地带, 煤矿机械在进行煤矿开采和挖掘是自身形成磨损, 也是造成煤矿机械磨损实效的重要途径。其三, 煤炭机械主要用于对煤炭的开采, 我国地势复杂, 在煤炭开采过程中经常会掺杂着其他的杂质, 如:石英和方解石, 黄铁矿和褐铁矿等多种地质坚硬的杂质, 也会对煤炭机械产生磨损。
2 针对煤矿机械磨损失效检验方式
2.1 磨屑分析
对煤矿机械磨损失效分析采用磨屑分析。这种分析方式主要是针对煤矿机械生产过程中产生的产品进行分析, 对煤矿机械产生的碎屑进行收集, 查看碎屑程度, 对煤矿机械的工作和煤矿成成分进行分析确定煤矿机械的受磨损情况。
2.2 地貌分析
由于煤矿机械的工作环境种类繁多, 因此通过对煤矿机械工作的环境进行检测, 对煤矿机械工作的受力情况进行检测和分析, 也能够找到煤矿机械磨损失效的原因, 这种形式的分析抽查不仅能够寻找到煤炭机械磨损实效的原因, 同时也能够对以后煤矿机械的修理提供有力的修理经验。
3 煤矿机械磨损失效的种类
煤矿机械的工作地点各不相同, 煤矿机械磨损实效的种类也是各不相同, 本文总结列举的集中最常见的煤矿机械磨损类型进行分析。
3.1 刮板输送机磨损
刮板输送机是靠链条拖动刮板在中部槽内活动完成对原料的输送。摩擦磨损和腐蚀磨损是刮板输送机磨损失效的主要形式。其中磨损程度较大的是链条、刮板中槽, 轴承的磨损。刮板输送机主要是对原料进行输送, 需要不断的大量输送原料, 造成原料输送在管板输送机中槽中的残留, 使中槽的运输磨损力和压力受到挑战, 逐渐形成机械压力增大, 造成煤矿机械损坏。此外, 由于长时间运输工作, 造成刮板输送机的链条部队案进行摩擦, 摩擦强度不断加大, 使链条的耐磨程度逐渐降低, 最后链条断裂, 造成刮板输送机磨损实效。
3.2 采煤机的磨损
采煤机上的截齿磨损煤矿机械磨损最常见的零件磨损, 它安装在采煤机的滚筒上, 随着滚筒的不断运动直接与地下煤层进行直接接触, 截齿摩擦磨损是造成采煤机失效的主要原因。进行煤炭开采时采煤机上的截齿与煤层进行直接摩擦过程中, 造成截齿自身抗压能力逐渐下降, 最后使煤矿机械磨损失效;此外, 由于煤层中的成分较复杂, 在运用采煤机进行煤炭开采时, 截齿也可能受到杂质的影响遭到损坏, 引起煤矿机械的磨损和失效。
采煤机的滚筒磨损也是机械磨损中零部件磨损的重要表现, 随着截齿将煤层挖掘煤块自然掉落到滚筒中, 滚筒中两篇扇叶通过相互摩擦将煤层搅拌成相对均匀的碎块, 也需要两篇扇叶与煤层进行深度摩擦, 随着摩擦程度不断加大, 扇叶自身也会受到摩擦力相互作用的结果受到损坏, 最后造成煤矿机械磨损严重直至失效。
4 煤矿机械磨损失效的应对措施
4.1 利用相应的物理学知识较少磨损
针对煤矿机械磨损产生的原因, 应当针对当前的摩擦问题进行深入研究, 将物理学中的相关减少摩擦的知识应用到煤矿机械研究中, 加快对耐摩机械的生产, 并且应用到煤矿机械运用中来, 虽然摩擦造成煤矿机械的磨损和失效, 但同样也可以将摩擦产生的力应用到煤矿的开采工作中, 将这种摩擦力转化成为一种新的生产动力。
4.2 加强对煤矿机械设备的管理
目前我国在煤矿机械设备上的研究依旧存在着众多未开发的领域, 但煤炭的开采与使用依旧是我国能源开发的重要手段, 因此, 一方面进行对煤炭机械领域的不断研发, 另一方面应当注重对当前煤矿开采机械设备的保护和管理, 使煤矿机械设备在开发中保护, 加大对煤矿机械设备使用的管理, 在进行煤矿开采前期, 应当对当地的地势环境, 地下矿质进行系统的调研和勘察, 减少由于地质环境原因对煤矿机械的磨损, 同时对煤矿机械的使用应当遵循使用与保护相结合, 加大对煤矿机械的后期保养, 及时发现机械运作中存在的小问题, 较少煤矿机械磨损实效的情况发生。
5 结论
随着新能源的不断开发和利用, 煤炭资源的使用正在逐步缩减, 但目前煤矿产业依旧是我国经济发展中重要的能源支柱, 解决好煤炭开采中机械化磨损实效有助于提升我国煤炭开采效率, 提升煤炭开采的质量, 提升我国对非可再生资源的利用率, 同时通过对煤矿机械设备的研发能够提升煤矿机械的生产效率, 也减少对煤矿机械磨损失效的维修投入, 降低我国工业发展的前期成本, 提升经济增长点, 促进我国工业化进程的不断加快。
参考文献
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[3]张庆永.煤矿机械的故障诊断和维修[J].安徽科技学院学报, 2006 (05) :92-95.
[4]胡元哲.刮板输送机中部槽磨损失效分析与抗磨措施[J].矿山机械, 2009 (01) :33-36.
浅析煤矿机械磨损及其对策 篇2
关键词：煤矿机械?煤矿设计?机械磨损
中图分类号：TD407 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）10（a）-0079-01
一般的来说，煤矿机械都是在恶劣的环境下工作，因此，诸多机械都比较容易润滑不良，磨损、腐蚀。因此，我们一方面要努力改善设备的使用条件，定期维护，及时维修，提高维修质量，确保所有生产设备在良好的状态下运行；另一方面要严格遵守操作规程，避免工况条件的恶化，如超速、超载等现象的发生。如果没有正确的使用和维护，即使有了先进的设备，也不能发挥其应有的效益和作用，正确地使用和维护煤矿机械，不仅能充分发挥设备效能，而且还能弥补设备本身的某些不足。
1 煤矿机械磨损的几种形式
1.1 采煤机和掘进机磨损
这种磨损形式主要分为截齿磨损和滚筒磨损。截齿的主要失效形式是摩擦磨损，截齿安装于滚筒上，与煤层直接摩擦，就会加快磨损速度；截齿将煤块从煤壁上切割下来后，煤块自然地落在两条螺旋叶片之间，沿着旋转着的螺旋滚筒轴向移动到输送机上，对滚筒的磨损非常严重。
1.2 刮板输送机、提升机磨损
刮板输送机的主要失效形式是摩擦磨损和腐蚀磨损，中部槽的磨损主要是物料、刮板和链对中板及槽帮的磨损，以及采煤机沿中部槽移动时造成的槽帮上翼磨损；链条的失效形式主要是断链，链条与中部槽及物料的摩擦，链环与链环之间的摩擦等，导致链条断裂，产生各种刮板输送机事故。提升机磨损主要有钢丝绳磨损和箕斗磨损两种形式。钢丝绳磨损主要是钢丝绳由于受到局部损伤或者断面面积损失，最后达到极限而断裂；箕斗磨损是指在在装煤、运煤、卸煤的过程中，煤对衬板的冲击磨损、滑动磨损等。
1.3 胶带输送机，耙斗装载机磨损
胶带输送机磨损主要有托辊磨损和胶带磨损。托辊的工作环境多是在潮湿、多尘，并且高速运行，摩擦生热，使轴承在干摩擦状况下急剧磨损而失效；胶带磨损较为严重的是非承载面，随着输送机速度的提高，胶带非承载面和托辊之间的滚动摩擦还伴随着滑动摩擦，冲击摩擦等。耙斗装载机的耙斗、岩石在运输槽内运动时，容易产生摩擦和磨损，耙斗、岩石和运输槽三体磨损，都对装载机的磨损产生影响。
1.4 矿车磨损
矿车磨损主要分为轮对磨损和车厢磨损。轮对磨损是指由于井下潮湿，煤尘、岩尘、水等因素对轮对和轴承产生的磨损；车箱磨损是矿车长期在井下工作，使得其表面在恶劣的环境中很快被氧化为一层氧化物，受到反复的冲击，周而复始，腐蚀现象便继续下去，对车厢产生严重的腐蚀磨损。
1.5 振动筛磨损
振动筛磨损主要是激振器轴承磨损和筛板磨损。振动轴承承受元件之间的滚动和滑动摩擦，润滑和散热状况受到限制，容易发生早期磨损；筛板磨损主要由工作过程中与物料之间的摩擦引起，筛板磨损不仅造成经济损失，而且影响筛分质量。
2 减少煤矿机械磨损的几点建议
2.1 科学设计机械结构
煤矿机械磨损问题已经成为一个很严重的问题，要解决此类问题，就要从源头上研究，机械的结构设计不够合理会对后来的机械工作产生严重的影响，因此，我们要重视对煤矿机械结构的研究，深入学习摩擦理论与设计，理论结合实践，不断探索磨损失效的解决措施，提高机械的使用寿命。在设计煤矿机械时，要充分考虑到磨物的接触状态，合理地设计整机的结构，严格规定零件的形状、尺寸和配合方式，合理选择适合的工艺方法。例如，某高铬铸铁耐磨衬板上面原来有若干方形的减重孔，容易开列造成早期失效，后来经过改进，把方形孔改为椭圆形孔，大大提高了其使用寿命。
2.2 尽量选择最佳材料
关于材料的选择，基本原则是适用性、可得性和经济性，要根据不同的工况选择不同成分的材料，对于钢、铁材料和非金属陶瓷、玻璃、橡胶、塑料的选择都要具体问题具体分析，然后再选择不同的强化方法。我国煤矿机械曾经长期使用低碳锰钢（16Mn，20Mn等）制造耐磨件，这种钢比普通碳钢的抗磨性能好，后来随着材料的不改进，便开始使用加入多元合金化元素（Mn，Cr等）的钢材，使煤矿机械零部件的抗磨性、抗腐蚀性和综合机械性能有了进一步的提高。因此，在材料的选择上，不仅要尽量选择最佳材料，还要加强对抗磨材料的研发，提高机械部件的抗磨性能。
2.3 恰当处理生产工艺
即使有了合理的设计结构，有了比较好的耐磨材料，没有恰当处理生产工艺的每一个环节，也很容易造成机械的早期失效。生产工艺主要包括冶炼、铸造、冷加工等工艺。其中热处理工艺和质量决定了材料的最终组织；冶炼的成分控制，夹杂物和气体含量，影响了材料的韧性和强度等性能；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，因此在处理各种工艺的时候，一定要选择正确的方基础方法和措施。目前，为了提高抗磨性，一般都采用强化摩擦体表面即表面抗磨技术和工艺，具体的处理方法有很多，有表面淬火，表面喷涂，表面堆焊，复合镀，沉积，渗硫，碳氮共渗，挤压、喷丸等等，这些方法已经在实践中得到了验证，并且取得了不错的效果。
2.4 正确使用维护机械
要减少煤矿机械磨损失效，首先要保证机械的质量，其次要在使用机械的时候注意保养和维护。煤矿机械的技术质量是一个需要长期研究的问题，但是机械的正确使用和维护却是当前就可以减少煤矿机械磨损的措施，对煤矿机械设备的减磨延寿具有现实、经济、简单和不可估量的作用。关于煤矿机械的质量问题，是一个需要长期来解决的问题，这我国煤炭行业管理水平和操作素质有着重要关系。当前，我国煤炭行业管理水平和操作素质普遍较低，煤矿机械配件市场一片混乱，配件质量不能保证，有的是粗制滥糙，维修质检和保障体系不健全，严重影响了煤矿机械产品质量的提高，因此我们要建立制造厂家维修责任制度，制定严格的各项标准，并且严格执行，促使煤矿机械产品质量的提高，保证产品的维修和翻新质量。
参考文献
[1] 石江波.煤矿机械设备的使用、维护和管理[J].煤炭技术，2011（7）.
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煤矿机械磨损失效问题分析 篇3
根据网上以及各种调查结果分析可以见得, 我国是世界上消耗煤炭资源最大的国家, 因此在煤矿开采中要投入更多的人力和物力, 而这时为了提高煤碳开采的效率各大企业开始引进大型的煤矿机械的投入使用。而大多数的大型煤矿机械长期在恶劣环境中不断工作, 再加上机械的保养不够, 所以造成了严重的机械磨损失效, 也正是因为机械的磨损失效使每年国家投入在煤矿机械中的资金要损失近20 亿元。所以对提高大型煤矿机械的使用时间减少磨损失效成为现在国家和各个企业日益关注的问题。
1 煤矿机械磨损失效的原因
大多数的大型煤矿机械在矿下工作, 不仅工作环境差, 而且工作难度高, 工作时间长和维修难度大等多个原因。很多大型煤矿机械在封闭的矿下不停的工作, 粉尘和煤粉等会随着机械的细小孔中进入到机械内部, 严重影响机械的操作和运转, 经常出现水或者颗粒混入到机械的内部, 在机械的严重负荷下加上机械的运转不正常, 很容易使机械出现各种问题。并且工人们对操作繁琐的大型机械使用的并不熟练, 使得机械不断的出现各种各样的问题, 同样在机械的长时间运转下, 虽然工人有间接的休息时间, 但是机械却不断的工作, 例如采煤机, 在不停的挖掘煤炭的时候, 它的截齿会和大块的煤炭有不断的摩擦, 这样长期的不间断工作会造成机械的截齿的磨损失效。而运作的机械定期维修检测和保养都被忽略, 在机械出现细小问题时由于工人发现的不及时使很多小问题变成越来越大的问题, 导致最后无法对机械进行维修。
2 对煤矿机械磨损失效的解决方法
由于煤矿机械的磨损和失效造成企业和国家的严重损失, 所以保护和延长煤矿机械的使用周期非常重要, 在根据实地监测和研究各种维修方法总结了以下一些有效的解决方案。
2.1 从机械的构造上研究新型方案
我们要从机械的磨损失效角度去考虑, 在机械的什么部位可以进行更有价值的改造。加强对机械零件摩擦的研究和改造, 例如采煤机, 它在工作中要不断地和煤炭接触, 会使截齿不断的摩擦, 在长时间的摩擦中升高截齿温度, 最后截齿断裂。因而我们要在机械设计时就对机械各个零部件有最基础的思考, 首先解决机械反复摩擦致使最后报废的现象, 然后对机械的各种主要部件反复进行多次实验, 使机械在长时间的摩擦中也可以更好的运作。所以结合煤矿的性质研发的新型机械构造的研究方法可以有效的改善机械磨损和失效的问题。
2.2 从机械的选材上考虑新型材料
通过对机械的磨损失效的改革, 从摩擦角度考虑, 在改善机械主要零件的耐摩擦能力的同时, 我们可以在选材上考虑更加适合的材料。在实验中可以发现机械的摩擦痕迹一般都体现在机械的表面, 所以在选用机械材料时我们可以站在提高机械表面性能的方面考虑, 采用耐磨效果好的材料, 在确定较好的适用材料之后, 我们要本着经济适用的方法选择耐磨效果好, 成本低的材料应用于机械制造。例如采煤机的截齿, 可以采用激光重融技术等有效的低成本方法, 另外我们可以对冶炼成分的控制也要有一定的改善, 对杂物、气体等进行合理的利用和控制。
2.3 重视机械的维护使用
大多数工人不重视对机械的维护, 并且管理者为了追求煤炭开采的速度让机械不停的运作, 只给工人们轮流的休息时间。因为煤矿机械本身就处于封闭的空间工作, 在空气不流通加上煤粉等的不断出现, 使得机械的各个零件在短期内就开始老化, 进而导致机械的使用周期短。为了有效的解决这个问题, 我们通过不断的现场试验, 还发现除了简单的一些机械的构造和机械的选材之外, 我们还要定期给机械做维护测试, 做到早有问题、早发现、早解决。在使用前管理者要认真阅读使用方法、维护时间、维护方式, 在有效保护机械零件的情况下, 可以有效的降低机械磨损失效。
总体来说现如今大多数的机械都处于地下工作, 在工作环境差的同时工作时间往往不停止, 造成了严重的机械磨损和失效。因此, 减少煤矿机械的磨损失效, 提高企业安全生产的意识, 这不仅是各大企业应该重视的一点, 也是国家政府应该积极推动的一件事。所以当机械在工作中出现任何问题时我们都要马上找准原因进行维修。
在全球经济不断增长的现今, 我们不要总拘泥于单纯的提高煤矿产量, 我们要在高产量的同时保证机械可以永久的良好运作, 不要只是盲目的追求产量, 而应将更多的资金投放到机械的制造中去。同样在平时的工作中我们不要因为一个细小的问题而忽略机械的安全性, 无论是什么样的问题都要第一时间发现第一时间解决, 不然一个个细小的环节都有可能引发大型的危险, 进而严重的影响企业的生产。只有在煤矿机械长期良好使用下, 才能有效的提高煤矿煤炭产量, 才会使国家和企业的经济向着一个持续不断的方向发展。
摘要：在经济不断发展的现在, 煤矿机械在煤炭开采中起着主要作用。也正是因为煤矿机械的使用使煤矿开采速率大大增加, 而减少煤矿机械的磨损对企业的成本和煤矿开采的效率都有着很大的影响。通过对煤矿机械的磨损情况和现场的一些情况分析, 每年各大企业在煤矿开采方面都要有很大的一部分损失。因此面对如何提高煤矿机械的使用效率, 减少机械磨损我们从工作角度和使用方法上做了以下分析和解决方法。
关键词：煤矿机械,磨损失效,煤矿开采,解决方法
参考文献
[1]王建平.煤矿机械磨损失效探讨[J].中小企业管理与科技, 2014 (05) :201, 202.
[2]代君.探讨煤矿机械磨损失效方法和抗磨措施[J].科技创新导报, 2014 (31) :32.
基于机械零件磨损修复技术的研究 篇4
关键词：机械零件；磨损；修复
1.前言
随着科学技术的快速发展，机械设备是推动现代社会发展的基础及催化剂，是当前社会革新的先进生产力。机械设备在使用过程中由于维护不当或长期运行易出现磨损现象，损伤状况多为配合间隙超标，严重处呈现局部沟槽、表面烧焦变黑等现象，导致配合失效。随着机电一体化，高速化，微电子化等科技的进一步发展与创新，使得机械设备维护与修复更加宽广，用于修复机械设备损坏的方法较多，如钳工修复方法，机械修复法，焊修法，电镀法，喷涂法，粘修法。在实际修复中可在经济允许，条件具备，尽可能满足零件尺寸及性能的情况下，合理选用修复方法及工艺。
2.机械设备零件常见磨损类型
机械设备在工作过程中，摩擦是不可避免的自然现象，磨损是摩擦的必然结果，机械设备中约有80%的零件因磨损而失效报废。磨损是一种微观和动态的过程，因机件间不断地摩擦或因介质的冲刷，其摩擦表面逐渐产生磨损，因此引起机件几何形状改变，强度降低，破坏了机械的正常工作条件，在这一过程中，零件不仅发生外形和尺寸的变化，而且会发生其他各种物理、化学和机械的变化，使机器丧失了原有的精度和功能。机械设备零件常见磨损类型主要有以下几种：
2.1.黏着磨损
两摩擦表面接触时，由于表面不平，发生的是点接触，在相对滑动和一定载荷作用下，在接触点发生塑性变形或剪切，使其表面膜破裂，摩擦表面温度升高，严重时表面金属会软化或熔化，此时，接触点产生黏着，然后出现黏着剪断再黏着再剪断的循环过程，形成黏着磨损。
2.2.磨料磨损
由于一个表面硬的凸起部分和另一表面接触，或者在两个摩擦面之间存在着硬的颗粒，或者这个颗粒嵌入两个摩擦面的一个面里，在发生相对运动后，使两个表面中某一个面的材料发生位移而造成的磨损称为磨料磨损。冶金机械的许多构件直接与灰渣、铁屑、矿石颗粒相接触，都会发生不同形式的磨料磨损。
2.3.疲劳磨损
摩擦表面材料微观体积受循环接触应力作用产生重复变形，导致产生裂纹和分离出微片或颗粒的磨损称为疲劳磨损。如滚动轴承的滚动体表面、齿轮轮齿节圆附近、钢轨与轮箍接触表面等，常常出现小麻点或痘斑状凹坑，就是疲劳磨损所形成。
2.4.腐蚀磨损
在摩擦过程中，金属同时与周围介质发生化学反应或电化学反应，使腐蚀和磨损共同作用而导致零件表面物质的损失，这种现象称为腐蚀磨损。
2.5.微动磨损
两个接触表面由于受相对低振幅振荡运动而产生的磨损叫做微动磨损。它产生于相对静止的接合零件上，因而往往易被忽视。微动磨损的最大特点是在外界变动载荷作用下，产生振幅很小的相对运动，由此发生摩擦磨损。
3.机械零件修复技术
失效的机械零件大部分都可以修复，尤其是磨损失效的零件，可以采用堆焊、热喷涂和喷焊、电刷镀等表面技术，不仅使修复后的机械零件满足使用的技术要求，而且还能提高零件的某些性能，如耐磨性、耐腐蚀性等。对于机械设备的基础件，如气缸盖、机体等大型铸件产生裂纹，可针对性地采用粘接技术进行修复。机械零件磨损修复主要有以下几种方式：
3.1.钳工修复
钳工修复包括绞孔，研磨，刮研，钳工修补。绞孔是为了能提高零件的尺寸精度和减少表面粗糙度值，主要用来修复各种配合的孔. 研磨是在工件上研掉一层极薄表面层的精加工方法，可得到较高的尺寸精度和形位精度。刮研是用刮刀从工件表面刮去较高点，再用标准检具涂色检验的反复加工过程，具有切削量小，切削力小，产生热量小，夹装变形小，不受工件位置和工件大小的限制，可根据实际要求把工件表面刮成中凹或中凸等特殊形状，获得很高的精度和很小的表面粗糙度值。
3.2.机械修复
机械修复包括局部换修法、换位法、镶补法、金属扣合法、修理尺寸法、塑性变形法等，可利用现有的简单设备与技术，进行多种损坏形式的修复。其优点是不会产生热变形；缺点是受零件结构、强度、刚度的限制，难以加工硬度高的材料，难以保证较高精度。局部换修法是指若零件的某个部位局部损坏严重，而其他部位仍完好，如果零件结构允许，可将磨损严重的部位切除，将这部分重制新件，用机械连接、焊接或胶粘的方法固定在原来的零件上，使零件得以修复，适用于多联齿轮局部损坏或结构复杂的齿圈损坏的情况。
3.3.焊接修复
焊接技术用于修复零件使其恢复尺寸与形状或修复裂纹与断裂时称为补焊；用于恢复零件尺寸、形状，并赋予零件表面以某些特殊性能的熔敷金属时称为堆焊。补焊和堆焊在机械零件的修复技术方法中占有重要的地位，其突出的优点是：结合强度高，可修复磨损失效零件；可以焊补裂纹与断裂、局部损伤；可以用于校正形状。由于焊接质量高、效率高、设备成本低、便于现场抢修等特点，应用十分广泛。
3.4.电镀修复法
电镀是指在含有欲镀金属的盐类液中，以被镀基体金属为阴极，通过电解作用，使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积，形成镀层的一种表面加工技术。电镀技术形成的金属镀层可补偿零件表面磨损和改善表面性能，提高机械零件表面的耐磨性。
3.5.胶接修复
修复技术是利用粘接剂对表面的物理吸附力和粘接剂固化后对表面的机械连接力等作用实现的，将两个物体牢固地粘接在一起，胶接工艺的特点是胶结力较强，可胶接各种金属或非金属材料，不会有变形。胶粘接工艺流程是：零件的清洗检查，机械处理，出油，化学处理，胶粘接调剂，胶接，固化，检查。
4.结语：
随着科学技术的进步，在生产实践中机械零件的修复技术不断创新，机械零件磨损的快速修复是延长机械使用寿命的有效手段，修复后的机械零件质量和性能可以达到新零件的水平，有的甚至可以超过新零件，这将推动机械零件的检修技术更进一步发展。
参考文献：
[1]张翠凤.机电设备诊断与维修技术 第2版[M].北京，机械工业出版社，2010.
[2]吴先文.机械设备维修技术[M].北京：人民邮电出版社，2008.
煤矿机械磨损 篇5
1 磨损失效的原因和形式
1.1 工作环境差
我国的煤矿开采主要是以地下开采为主, 露天开采占的比重很小。所以大部分煤矿机械的工作环境都是处于矿井之下, 环境相对封闭, 煤屑、粉尘、矿料粉末充斥其中。这些颗粒粉尘很容易就进入轴承内部, 与轴承的滚子和轴承圈相互摩擦, 加快轴承的磨损。 (1) 胶带输送机的托辊采用轴承来支撑转动, 在输送煤矿时, 一些硬度较高的粉尘会混入轴承密封腔内, 影响了润滑脂的润滑效果, 并且使轴承内部产生磨粒磨损, 甚至是干摩擦, 加快了轴承的损耗, 影响托辊正常运转。另外, 托辊旋转的不畅, 还可能导致托辊与胶带之间发生滑动摩擦, 加重了托辊和胶带的磨损; (2) 矿车的车轮也采用轴承旋转支撑, 轴承不仅降低轮轴的转动摩擦, 还承担着矿车车皮和煤矿的重量。如果混入水和煤炭以及其他颗粒, 将导致转动不良, 再加上承受的载重, 会使轴承加速磨损.
1.2 工作强度高
由于工人操作不熟, 以及有目标产量的指标, 使得机械设备的工作强度大, 所处的工作级别高。机械设备在实际工作中经常处在较大负载、冲击、振动的工况下, 再加上煤矿中可能含有矸石等硬的成分, 更加重了设备的磨损。 (1) 采煤机的截齿, 在正常工作时就承受着较大的载荷冲击和矿料摩擦, 这个部位的磨损是很难避免的。但是如果工作强度大, 过载严重, 截齿可能会直接断裂;转速高挖掘频率快, 降温不明显时, 截齿表面会和煤矿之间产生高达800℃的温度, 这都加剧了截齿的磨损失效; (2) 振动筛的振动轴承承受着冲击载荷和摩擦力的共同作用, 冲击与摩擦的耦合作用大大地缩短了振动轴承的使用寿命。国产振动轴承的可靠性本来就低, 人为施加的较大的工作强度和偏心块产生的高频率冲击载荷, 更加使得振动轴承提前失效。
1.3 工作时间长
大多数煤矿企业实行轮班制度, 采用工人轮班, 设备不停的形式。导致设备带载运行的时间比较长, 部分设备基本上日夜连续进行高强度运行, 使得机械设备容易产生疲劳磨损, 加剧了关键部件的老化磨损速度。如埋刮板输送机的链条和提升机的钢丝绳, 都是疲劳失效效果明显的部件, 长时间重复运动导致的疲劳磨损, 对使用寿命有较大的影响。
1.4 维护难度大
维护要求难以满足设备的实际需要。煤矿机械所处的环境情况恶劣, 工况要求苛刻, 润滑和维护的要求比普通机械高。但是由于设备停机次数少、时间短, 更增加了维护的难度, 进一步加重了机械的磨损失效。如当截齿和齿座内壁出现缝隙时, 没有及时发现和修补, 导致煤屑和矿石粉尘混入其中, 形成三体磨粒磨损, 本来齿座就受损了, 维护的不及时导致磨损加剧, 最终影响截齿固定的牢固程度。
2 减少磨损失效的对策
煤矿机械的磨损形式主要是是磨粒磨损和腐蚀磨损, 这是由煤矿机械的工作环境和结构形式共同决定的, 为了减小机械的磨损失效程度, 笔者从以下3个方面提出相关对策。
2.1 研究新理论, 设计新方案
设计新型开采煤矿的机械设备是减少煤矿机械的磨损失效最有潜力的方法。这样可以促进中国煤矿开采企业设备升级, 提前减少因为机械磨损而带来的损失, 虽然更新设备需要资金花费, 但是从长远来看, 减少了每年的维护开支。这需要从摩擦、润滑等相关学科和理论入手, 分析现有的磨损问题和失效形式, 研究失效的宏观和微观机理, 给设计提供足够的理论支持。然后根据这些研究结果和思路, 结合现有的采矿设备, 设计出可靠性更高的机械或者对现有的机械进行改造。
2.2 采用新材料, 应用新工艺
使用抗磨材料、提高抗磨能力是减少煤矿机械的磨损失效最有效的方法。在目前的情况下, 采用新的材料, 或者使用新的加工工艺, 对较容易出现磨损失效的零部件进行抗磨处理, 无疑能立马进行替换, 从而增加机械设备的可靠性。我国的煤矿机械大多数都是国产的, 其中的耐磨部分普遍采用低碳锰钢作为原材料。加入了其他合金元素的低碳锰钢在强度和抗磨性上跟其他碳钢相比, 有很大的优越性。但是与国外的优质钢材相比, 还是有很大的不足。例如刮板输送机的中部槽, 国产钢板就需要45mm厚, 为达到同样的输送量和使用寿命, 而使用进口的钢板只需要30mm的厚度即可。
3 结论
煤矿机械属于大型重型设备, 工作条件差, 工况要求苛刻, 在工作中难免出现磨损失效。但是研究磨损的机理, 有效的利用抗磨材料和抗磨技术, 建立科学合理的生产管理制度, 努力降低磨损损耗, 提高煤矿机械的使用寿命, 减少企业不必要的损失, 是我们今后研究的重点。
参考文献
[1]刘翠现.有效防止煤矿机械磨损的方法[J].煤矿机械, 2003.5.
[2]李萍.浅析煤矿机械磨损及其对策[J].科技创新导报, 2012.
煤矿机械磨损 篇6
煤矿机械设备的磨损同其他机械设备的磨损一样,都是零部件之间的接触部位在运转过程中出现摩擦,从而导致零部件不断的消耗,当机械零部件的磨损超过了一定的限度之后,各零部件之间的联动和配合效果就会降低,从而造成机械设备的低功率运转,甚至是损坏,因此对于煤矿机械设备而言,重点分析磨损造成的原因以及磨损的形式对于采取有效的措施进行降损有着极为重要的指导意义。
1 煤矿机械设备的磨损特性分析
煤矿机械设备的工作对象是煤炭,根据煤炭积聚时的状态、物质成分以及煤化程度等可以将煤炭分成很多种类,并且煤炭所呈现出来的物理性能和机械性能也由于煤炭种类的不同而不同,这就决定了煤矿机械设备的多样性。并且煤炭在煤层中的分布具有不均匀性,期间时常会夹有岩石等杂质,这就更加剧了煤矿机械设备的磨损。
煤矿机械设备的磨损主要取决于煤矿机械设备的硬度以及其工作对象的硬度,虽然煤炭的硬度较低,但是由于煤炭在煤层之中的分布具有不均匀性,而且时常夹有硬度较大的岩石等等,但是煤矿在选择机械设备的时候往往只按照煤炭的硬度进行选择,这就必然会导致煤矿机械设备不可预见的磨损。例如煤层之中的方解石、石英等岩石,其硬度要比煤炭的硬度大很多,而且我国很多地区的煤矿煤层中还经常含有铁矿,包括黄铁矿、褐铁矿以及菱铁矿等等,这些铁矿石的硬度也要超过煤炭很多,这些物质所造成的机械磨损要远大于煤炭对于煤矿机械设备的磨损。
2 影响煤矿机械设备磨损的因素及降损措施分析
2.1 工作条件
煤矿机械设备的工作条件相对恶劣,在工作过程中的粉尘会造成机械设备零部件之间摩擦力的增大,但是粉尘等外在工作条件是客观存在的因素,为了有效的解决这一问题,可以在机械设备的内部为机械设备提供良好的工作环境,如采取有效的润滑措施,采用液体摩擦措施,将摩擦系数进行有效的降低。为了有效的建立液体摩擦环境首先要在设备零部件之间配置适当的间隙,定期补充润滑油,保持润滑油的压力和流动速度。其次要保证轴颈要有足够高的运转速度,并且保证轴颈与轴承之间有着很高的加工精度。最后要将注油孔和油槽设置在承载区以外,避免注油孔的堵塞和油槽的损坏。
2.2 加工制造
加工制造的精度毫无疑问对于煤矿机械设备的降损有着至关重要的作用,很多机械设备的磨损除了工作条件的原因之外,最为主要的原因就是加工精度低,导致零部件之间的配合间隙不符合要求,或者是表面的平整度不够,这些原因势必会导致机械设备在运转的过程中不断的出现磨损。另外设备零件材料也是磨损的重要原因,材料的屈服极限越高,材料在滑动摩擦作用下的表现就会越出色,疲劳过程就会越缓慢,从而机械设备的使用周期就会越长。除此以外材料的硬度也非常关键,硬度越高的材料,其耐磨性越好,使用的寿命也就越长。
2.3 润滑油
润滑油的选取时有效降损的主要途径,然而由于煤矿机械设备工作条件的复杂性,不同煤矿的机械设备所选用的润滑油也会不同,但是不论何种煤矿,润滑油的选用原则一般为:在保证设备零部件安全运转的前提之下尽量选用粘度较小的润滑油;如果机械设备经常处于低速高负荷的运转状态时,要尽量选用粘度较大的润滑油,相反主要选择粘度较小的润滑油;在夏季润滑油应该优先选用粘度较大的,而在冬季除了要选择粘度较小的之外还要同时保证凝固点较低的。承受冲击负荷以及浮动荷载的设备要优先选用粘度较大的润滑油。
2.4 结构设计
结构设计的合理性也是有效降低磨损的有效措施,要合理的设计整机的结构形式、零部件的形状尺寸和配合方式,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。
3 结语
煤矿机械在使用过程中的磨损是不可避免的现象,分析造成磨损的原因并采取有效的降损措施将会使煤矿机械设备的使用寿命大大延长,而且也会提高煤矿机械设备的生产效率,确保煤矿生产企业的效益。
参考文献
[1]韩发朝;煤矿机械设备的磨损与降损问题探讨[J];科技创新与应用;2013年09期.
矿山机械中摩擦磨损分析 篇7
1 机械设备摩擦磨损
机械设备3种主要失效形式是磨蚀、磨损和断裂, 其中磨损造成的经济损失时巨大的。据有关数据统计, 全球约有1/3~1/2的能源被消耗在摩擦上, 转化为热能, 由于摩擦导致的磨损失效占设备损坏的70%~80%, 每年损失都在上千亿美元。在工况复杂且苛刻的条件下, 特别是在高速、高温、高压等条件下工作的零件, 往往会因其表面磨损而造成零件报废, 导致设备停用, 影响人类的生产活动。因此进行材料摩擦磨损的研究意义十分重大。
矿山机械中的提升机、破碎机、穿孔机、洗选和矿山专用起重设备及其一些辅助装置, 应用液压传动的较多, 且多在井下作业, 周围环境恶劣, 设备收冲击和振动大, 液压元件磨损较为严重。内燃机也是矿山机械中常用的一种动力机构, 它可以在高温、高压和受力比较复杂、还受各种振动的条件下工作。数据显示, 内燃机摩擦有50%~60%消耗在缸套-活塞的摩擦副中。改善摩擦磨损, 有利于提高系统的使用寿命。
2 液压泵的摩擦磨损分析
2.1 磨粒磨损
液压元件两相互摩擦表面中, 微小硬质点不断滑磨较软材料表面, 划出沟纹, 使得液压泵泄露增大, 减小液压泵的容积效率, 造成流量及压力减小。
在污染的油液中, 金属颗粒约占75%, 尘埃约占15%, 其他杂质约占10%。可见, 固体颗粒危害最大。颗粒污染物的硬度、破碎强度、形状、尺寸大小及分布等特性对元件的污染磨损有直接的影响, 实验结果表明, 泵的磨损与颗粒污染物的磨损性有很大关系, 在试验污染物中煤粉的磨损性最小, 淬火钢粉的磨损性最大。
2.2 粘着磨损
根据鲍顿和泰伯提出的粘着-犁沟摩擦理论, 在液压泵的两表面接触时, 在载荷作用下, 某些接触点的单位压力很大, 发生塑性变形, 这些点将牢固的粘着, 使两表面形成一体, 称为粘着或冷焊。当一表面相对另一表面硬一些, 则硬表面的粗糙微凹体顶端将会在较软表面上产生犁沟。
2.3 气穴气屑
液压泵的油液中即便不存在任何颗粒物质或者污染物, 其中只要存在着过量的空气, 同样对导致液压的相关元件在这一过程中遭受到较为严重的磨损吧。通常情况下, 油液中所存在的空气有两种:一是气体直接溶液在了油液之中, 在压力不大的情况下, 无法明显看到其中所存在的气体, 所以, 其气体的溶解度和油液有着直接的联系;二是液油在进行灌装的过程中, 混入了空气。控制之所以能够对液压泵带来磨损, 其主要与原因是由于液压泵在使用的过程中, 油液的压力在这一过程中不断的发生变化, 尤其是压力降低到一定程度之后, 油液中所存在的气体会持续不断的释放出来, 其元件的内壁在这一过程中就会形成大量的气泡。而当压力增大到大于气泡内的压力时, 气泡爆破, 产生瞬间压力冲击, 冲击压力可以达到几百兆帕, 使液压元件产生金属疲劳, 金属表面剥落或出现孔洞。从金属表面掉下的金属磨粒进入油液中, 造成进一步的磨损。
3 内燃机的摩擦磨损分析
3.1 磨粒磨损
内燃机在煤矿井之下作业运行的过程中, 由于其自身的机械运行原理较为复杂, 生产条件严苛, 并且煤层的表面粗糙程度较大, 其元件在正常运行的过程中, 就会出现大量磨损屑、磨损粒掉落到机械设备之上, 再加上煤矿井开挖过程中其灰尘的浓度极高, 内燃机进气过程中会持续不断的吸入大量粉尘颗粒, 这导致内燃气腔体内部所出现的磨损现象极为严重;内燃机内部的内壁、活塞环等部位在粉尘进入之后, 冲程不断运动的情况下, 带动粉尘, 导致其中的关键部位出现了刮伤、切削、压损、机械疲劳等现象, 这些因素都是材料磨损的一个主要形式。
在内燃机正常工作的过程中, 其中所存在的粉尘颗粒和颗粒的浓度在持续不断的增加, 尤其是缸体内部压力在提高的过程中, 其颗粒就会直接附着在缸壁之上, 由冲程带动这两个部分持续不断的进行摩擦, 导致磨损的程度在不断的夹具。而磨损的磨粒自身有着不同的形态, 例如层状、求形状等, 而污染物颗粒具体有煤屑、金属粉、粉尘等多种不同的微小碎屑。其磨粒的具体大小、成分、含量则可以使用光谱法、铁谱法等来进行检测, 使用光谱法的检测结果通常来说要更为简便, 这主要是由于铁谱法检测工作需要丰富的经验以及良好的油样。
3.2 粘着磨损
粘着磨损主要发生于机器的跑和阶段, 由于表面粗糙度大, 实际接触面积仅有名义接触面积的0.01%~0.1%, 微凸体在强大的压力下, 产生塑性变形并接着产生粘着磨损, 磨损率是正常工作的50~100倍, 磨去最大峰高度的65%~75%。
为防止擦伤和疲劳磨损, 可以对缸体表面进行各种处理, 如渗碳、渗碳、PCD、CVD等, 增加表面硬度, 增强表面耐磨性;为减少磨粒在材料表面磨出沟槽, 降低内燃机的密合性, 可减小发动机的耗油量。
结束语
总而言之, 矿山机械设备在正常使用的过程中, 上文所阐述的各种磨损现象, 都可能同时出现, 或者交替出现。而不同材质、不同部位所出现磨损也有着极大的不同, 而在针对这些情况进行磨损防护的过程中, 就应当根据各项情况来进行综合性的分析, 尤其是对机械运行过程中的摩擦现象、可能性进行分析, 只有周密的分析, 才能够为解决措施提供良好的依据, 这对于矿山机械提升自身的使用寿命来说有着极其重要的作用。
参考文献
[1]夏志新.液压系统污染控制[M].北京:机械工业出版社, 1992.
[2]陈家靖, 李文袭.典型机械零部件润滑理论与实践[M].北京:中国石化出版社, 1994.
植保机械喷头磨损和损坏的研究 篇8
喷雾系统中最为重要的部件之一是喷头, 喷头的类型、大小和质量很大程度上决定了雾滴的大小、密度、分布状况。当前, 常用的喷头从作用原理来分有离心式和压力式两种喷头。离心式转子喷头的优点在于产生的雾滴粒谱范围较窄, 而且很容易从同一喷头得到不同大小的雾滴, 因其雾滴的大小取决于它的转速。压力式喷头有较长的应用历史, 通常适用于大容量的喷雾。因为压力喷头产生的雾滴有较大的初速度, 所以其抗漂移性能明显优于转子式喷头, 但是同时压力喷头也具有明显的缺点, 比如雾滴粒谱较广, 难以达到精量喷雾的要求等。现在压力喷头的种类很多, 常见的有各种型号的扁扇喷头, 空心锥雾喷头和双流喷头等。种类不同的喷头其作用原理、适用条件和所产生雾滴的物理特性都不相同, 精心选择合适的喷头是保证喷雾质量的重要因素[1]。
喷头雾化性能好坏直接影响到农药的防治效果。在使用过程中喷头可能会发生磨损、腐蚀、堵塞以及意外损伤等问题。而喷头的磨损和损坏会大大影响喷头雾化性能进而影响喷雾质量, 这种情况不但导致达不到预期的防治目的, 并且还可能造成农药的浪费和环境污染问题。经过调查发现, 在实际使用中大约有1/3的喷头存在过度磨损问题。
在喷头使用过程中磨损是不可避免的。喷头的磨损受到外部和内部两大类因素的影响, 外部因素一般是指喷雾时的各种外部条件, 如天气等, 而内部因素主要是指喷头本身的型式和材质。国外围绕植保机械喷头磨损的研究已经做了很多, 国内这方面的研究相对较少。
1 喷头磨损的原因
农药的剂型、喷嘴的材料、喷头的种类、喷雾压力以及使用时间等都会造成喷头磨损。目前, 市场上的农药品种繁多, 名称各异, 性质不同, 用法有别。农药制剂的种类尤其是其中添加的载体对喷头的磨损很大。有实验发现农药可湿性粉剂对喷头磨损的速度非常快, 在喷雾仅仅20 hm2后, 喷头的磨损已经超过12%。另外, 由于农药制剂的质量问题, 很多农药产品达不到国家标准, 这些劣质的农药也会加速喷头的磨损。
能够制造喷嘴的材料很多, 主要包括铜、不锈钢、陶瓷、聚合物等。在相同使用条件下, 喷嘴的材料往往对于喷头的使用寿命起着决定性作用。一开始, 喷头制造采用的材料多是用金属铜, 这主要是因为铜是一种软金属, 加工起来相对简单容易。然而正是由于铜是软金属, 用铜制造的喷头很快就会严重磨损, 导致其使用寿命相对较短。后来, 随着不锈钢和硬质合金等较硬的金属被用来制造喷头, 很大程度上延长了喷头的使用寿命。聚合物、陶瓷等耐磨材料在喷头制造领域的应用, 也提高了喷头的使用寿命。大量研究证明, 喷头的材料对于喷头磨损起着至关重要的作用。
喷头的种类特别是喷嘴的形状和大小对喷头磨损的影响也很大。喷头的磨损是喷头与液体相互作用力的结果, 喷嘴的形状不同, 所受到的力也就大不相同。通过实验证明, 喷嘴的形状对于喷嘴磨损的影响要比喷嘴的厚度等因素影响更大一些。同样, 喷嘴的大小不同也会造成喷头与液体之间的作用力不同。喷嘴的尺寸越小, 喷嘴磨损的越快。喷嘴的大小跟喷嘴磨损之间存在着密切相关性。另外, 喷头的磨损还受到喷雾压力、使用时间等因素的影响。
2 喷头磨损部位及对喷雾分布质量的影响
喷头的磨损会影响喷量, 并且会改变原有的喷雾质量。用磨损后的喷头大面积喷洒农药, 不但将增加作业成本, 同时增大发生药害的可能性。欧洲的施药标准要求当喷头的喷量增加10%时, 就必须更换喷头。我国目前还没有关于这方面的规范, 严重磨损喷头的使用现象非常普遍。
以扁扇喷头为例, 磨损是不可避免的, 还有就是使用、清洗不当造成的人为损坏。喷头正常喷雾作业造成的磨损一般比较规则, 大多发生在扇形雾喷头的短半轴, 也就是扇形雾喷头的短关轴半径增大了, 如图1b所示。而使用、清洗不当造成的人为损坏发生的部位是无规律可言的, 如图1c所示。由于喷头磨损或损坏的部位不同, 造成喷头喷雾分布的变化也完全不同。正常喷雾作业磨损的喷头, 其正下方喷雾量增加较多, 如图2b所示。使用清洗不当造成的人为损坏的喷头, 其喷雾分布变化不规则, 喷雾量增加或减少部位也是随机的, 如图2c所示。
图2中CV值是喷雾变异系数, 是用来衡量喷雾分布质量的参数, 其数值越低, 喷雾质量越高。计算公式为:
由图2中所示可知, 正常喷雾作业磨损造成了CV值增大, 但远不如使用、清洗不当造成的人为损坏的喷头增加幅度大。一般人为损坏的喷头应立即更换, 因此, 在实际作业中, 使用者一定要特别注意使用方法, 尽量避免人为损坏喷头, 造成损失。
3 喷头磨损对于喷雾性能的影响
3.1 对于流量的影响
流量是农药喷施过程中是一个重要的参数。而喷头磨损会导致喷孔的尺寸变大, 在压力恒定的前提下, 流量必然会随之变大。这就不仅造成农药的过量使用, 而且加大了农民的用药成本, 同时也会对环境造成严重的破坏。
流量参数是植保机械检测中由厂家提供的一个重要的参考指标。同样, 检测流量也提供了一种确定喷头磨损程度的方便、快捷的手段。一般情况下, 喷头流量在喷头磨损后超过原始流量10%时就应该更换喷头。喷头磨损后流量会改变, 在这方面, 国外做了大量的研究。现在已经能用下面的公式表明流量与喷头磨损之间的关系。在此基础上经过推导得出了扇形喷头磨损的数学预测模型, 在此模型中可以清楚地看到流量增加的百分比率与喷头使用的时间、喷嘴原始的尺寸、喷雾压力、液体与喷嘴的摩擦系数等因素有关。
式中η—喷头流量增加的百分比率/%;
y—扇形雾喷头的长半轴半径;
x—扇形雾喷头的短半轴半径;
t—喷头使用时间 (即磨损时间)
m—取决于喷头大小、材质与流体特性的系数;
K—取决于工作压力、喷头与流体摩擦力的系数[2]。
喷头流量的改变很清楚地反映了喷头的磨损率, 因此我们通常是通过测量喷头流量的变化来测定喷头磨损程度的。标准测定流程应具备几个基本要素:待测喷头、药箱、搅拌装置、泵以及喷雾液体, 同时要求, 流量的测定应该控制在1%的误差范围之内。通过流量测定由不同材质制成的喷头的耐磨损程度, 结果表明, 虽然大多数的喷头都可以抵抗几个小时的磨损, 可是随着时间的延长, 不同的材质制成的喷头磨损程度就出现了显著的差异, 硬化的不锈钢耐磨损性能最好, 其次是聚合物、陶瓷、尼龙, 最差的是铜质喷头。
3.2 对于雾型分布的影响
扇形雾、空心圆锥雾和实心圆锥雾是喷头雾化的三种基本雾型。喷头雾型分布对于农药的正确使用是非常重要的, 一般而言, 喷洒除草剂推荐采用扇形雾喷头, 而喷施杀虫剂和杀菌剂一般选用圆锥雾喷头。对于喷杆喷雾机来说, 雾型分布意义更为重大。喷头必须要安装合理并且多个喷头的雾型分布经过叠加后要尽量分布均匀, 才能使农药喷施均匀, 进而起到良好的防治效果。一般来说, 扇形雾喷头的雾型分布具有较好的喷洒均匀性, 因而被广泛应用于喷杆喷雾机上用来防治大田平面作物的病虫草害。
在20世纪80年代之前, 国内外关于喷头磨损对于雾型分布影响的研究比较少, 大量有关喷头磨损方面的研究都集中在喷雾流量方面。1966年, 国外研究人员通过一种雾型分布测定仪器对新、旧喷头的雾型分布进行了研究。实验结果发现, 如果喷头使用时间不长, 雾型分布就没有明显的变化。其后在实验室环境条件下测量了10种不同喷头磨损前后的变化, 包括流量以及雾型分布的变化, 研究结果发现, 在喷头磨损后流量增加了15%的情形下, 喷头的雾型分布也没有发生显著变化。
在研究喷头磨损对于雾型分布影响方面成果较少的原因在于缺少先进的仪器设备, 从而无法完成对雾型分布的快速、准确测量以及数据收集。雾化部分、收集部分以及数据采集部分是传统的测量雾型分布的三个主要部分。雾化部分一般由水箱、泵、压力表以及喷头组成;收集部分是由带有“V”型凹槽的斜板与在斜板末端经过刻度校正后的试管组成;而数据采集部分一般通过人工记录。对于这些传统的仪器来说, 这种方式不但非常费时, 而且人为记录难以避免产生误差。因此, 以前的研究受限于仪器与人为方面的误差没有取得太多的进展。
近年来, 雾型分布的测定仪器在数据采集部分有了新的进展。就是通过称重法采集或者超声传感器采集可以完全实现全自动数据采集, 这些经过自动采集后的数据会直接传输到计算机, 然后经过分析可以快速绘制雾型分布曲线。并且在通过市场调研分析了传统的测定雾型分布的仪器以及其主要缺点的基础上, 又开发出一种通过称重法自动采集数据测量雾型分布的仪器。这套仪器主要包括泵系统、喷雾收集系统以及称重与数据采集系统。实际应用表明, 喷头喷出的雾滴经过收集系统被相应的容器收集, 然后通过容器下面的电子秤测量收集到的雾滴重量并被自动录入数据采集系统进行分析, 最终能够快速绘制雾型分布曲线。通过对不同种类的喷头进行磨损前后雾型分布测量, 结果表明, 喷头磨损前后喷头雾型分布曲线的宽度变化很小, 但是可以明显看出曲线的高度发生变化, 磨损后的喷头雾型分布曲线要比磨损前显著变高, 这就清楚地说明雾化中心区域的喷量变大。通过与传统仪器测量得到的结果比较来看, 这种新的自动化程度高的测量方式大大提高了测定的效率和准确性。
3.3 对于雾滴大小的影响
喷雾质量是植保机械性能优劣最主要的评价指标, 包括喷雾漂移性和喷雾覆盖率, 雾滴大小与这两个喷雾质量指标都直接相关。雾滴大小、雾滴速度以及靶标表面特性等因素影响雾滴在靶标上的沉积覆盖率。同时, 最佳粒径理论表明, 防治不同的有害生物需要的最佳雾滴粒径大小也不相同。雾滴的粒径范围在很大程度上决定着雾滴在靶标上的沉积、覆盖以及雾滴在沉积过程中的飘失。
喷头磨损后, 雾滴就达不到预期的尺寸。扇形雾喷头在磨损前后雾滴沉积的变化很明显, 喷头磨损后虽然在靶标上的沉积覆盖率要比未磨损喷头的大, 可是单位面积上雾滴的数量显著下降, 这就清楚地说明磨损后雾滴的粒径变大。通常雾滴尺寸的测量采用的是雾滴粒度分析仪, 用雾滴的体积中径作为比较参数。实验结果表明, 在相同的流量下, 新喷头的材质对雾滴粒径的影响不大, 对磨损的喷头来说, 雾滴的体积中径要比相同条件下未发生磨损的喷头产生的雾滴体积中径大。然而, 喷头要磨损到什么程度时雾滴的粒径才无法被接受, 还需要进一步做深入研究。
4 结语
通过研究喷头磨损的规律性, 制定出合理的使用和维护方法, 能够最大程度地减缓喷头的磨损速率, 延长喷头使用寿命, 保证喷雾质量。并且还能为喷头的失效预测提供合理的建议, 对喷头材料的开发提供可靠的理论依据。经过系统研究, 还可以对喷头内部易磨损的地方进行局部强化, 从而可以提高喷头的耐用性。
目前, 国内外对喷头磨损检测的研究还是以间接测量为主, 但研究直接快速检测喷头磨损的方法将会成为新的方向。现有的间接测量法主要是先测定喷嘴的流量、流速或雾滴大小等喷雾参数的改变大小, 通过这些参数的改变程度来间接估计喷嘴的磨损率。这种方法虽然比较简单、方便并容易操作, 但却有其局限性, 也就是无法准确对喷头具体位置的磨损情况和原因进行定性。相对而言, 直接测量法是借助某种仪器设备直接对喷头的内部磨损情况进行直观准确描述, 主要方法有超声测量、图像采集、x光射线等无损检测。国外有研究人员用扫描电子显微镜 (SEM) 直接检测扇形雾喷头的磨损状况, 发现了扇形喷嘴的短半轴磨损的更快, 并有力地说明了SEM完全可以作为一种直接、快速、分辨率高的无损检测方法用于喷头磨损的直接检测。现在, 国外对喷头磨损的理论和机理研究也进一步加深了, 能够通过对流体动力学和雾化理论进行分析, 并且利用仿真模型, 对喷头内部流场进行模拟工作, 从而预测喷头的磨损程度和使用寿命[3]。
总之, 对于喷头磨损的研究不仅能在技术和理论上对喷头生产厂商提供指导, 而且对提高农药利用率及减少农药对环境的压力具有重要意义。
参考文献
[1]傅泽田, 祁力钧, 王秀.农药喷施技术的优化[M].北京:中国农业科学技术出版社, 2002, 48.
[2]何雄奎, 邵振润, 张钟宁.第二届植保机械与施药技术国际学术研讨会论文集[A].中国农业大学出版社, 2010, 110
煤矿机械磨损 篇9
关键词：煤矿,机电设备,零件磨损,润滑措施
消耗在磨损上的能源约占世界能源消耗量的1/3, 大约有80%的零件损坏是因磨损造成的。磨损不仅是材料消耗的原因, 还是导致设备技术状态变坏和影响设备寿命的重要因素。煤矿机电设备对生产和经营的影响日益扩大, 机电设备润滑是避免和延缓零件磨损及失效的重要手段之一。加强机电设备的润滑, 对保持设备完好、发挥设备效能、减少设备事故和故障、提高企业经济效益和社会经济效益作用很大。
一、减少零件磨损的途径
1) 合理润滑。使用合适的润滑材料, 运用正确的润滑方法, 保证液体润滑, 使用润滑添加剂要注意密封。2) 正确选择材料是提高耐磨性的关键。对抗疲劳磨损, 要求钢材质量好, 要控制钢中有害杂质。
二、油脂的质量管理
1) 油质化验。油质化验用以检验油脂技术性能指标, 确定它是否符合规定的牌号及使用的技术要求。油质化验的有以下主要环节。采购的油脂要有“油品质量证明书”, 并经本单位化验合格后方准许入库。库存半年以上的油品, 要重新进行化验, 确保油品质量。齿轮箱、泵站油箱等箱体内的油料, 要定期抽样检验, 以便确定它是否需要更换, 要定期换油、按质换油, 节约油料消耗。
2) 油脂质量的鉴别。润滑的粘度鉴别, 可以把被检油和正常标准油分开盛入两个试管中, 不用装满, 以瓶塞封口后倒置, 对比两管气泡的上升速度, 若被检油的气泡上升速度快, 表明粘度降低, 要送检化验;对水分的鉴别, 要把上述两试管加热, 对比气泡发生量, 若被检油发生气泡多, 表明水分含量超限, 要送检化验确定;对润滑油中的杂质含量, 可把被检油盛入试管中静置, 观察它的沉积物或油中悬浮的黑点, 若油液不透明, 可加汽油稀释;对润滑脂应把涂抹在小铜片上, 放入装有水的试管中连续转动, 若有油珠浮上水面, 表明该润滑脂的网络状骨架遭到破坏, 失去了附着性, 不可使用。
3) 润滑油的清洁管理。为避免机械杂质混进润滑油, 防止不同油品的混杂, 影响润滑油的技术指标, 应在保管、领用和注油等环节采取措施。要实行专桶专用保管油品, 防止油品混杂;定期清洗盛油容器, 油库的油桶、油罐每年必须清洗一次;车间的油桶容器, 每三个月清洗至少一次;润滑使用的注油容器, 30天清洗至少一次。实行入库过滤、发放过滤和加油过滤制度, 避免尘屑等杂质随油进入设备润滑部位。煤矿井下添加液压油时, 要把加油孔附近擦干净, 用带过滤器的手泵添加。在对采煤机等机械设备换油时, 要先清理环境, 喷水除尘, 在设备上方加棚布遮挡。
4) 润滑油性能的改善。机械设备更新换代的加决, 对润滑油的性能和质量提出了较高的要求, 润滑油添加剂是解决这一问题的有效途径。添加剂主要有以下几种。a.极压抗磨添加剂。它用来增加润滑油在高温高压下的润滑性能的添加剂, 可在原来润滑油所能承受载荷的基础上, 大幅度增加载荷而不发生卡咬现象;具有良好的热稳定性, 能延长润滑油使用寿命;能降低摩擦阻力, 减缓零件磨损, 延长设备寿命。此添加剂只能在极压下, 用在齿轮油、机械轴承用油中。b.抗氧化添加剂。它有抑制油品氧化的作用, 可延长润滑油使用寿命, 使用温度在100℃以下时有效。一般用在液压油、透平油、变压器油、燃料油等工业润滑油中。c.抗泡沫添加剂。能缩短油中泡沫存在的时间, 一般在液压油中使用。d.防锈添加剂。可在金属表面形成保护膜, 避免腐蚀性物质对金属的腐蚀, 主要加入润滑脂中, 用做防锈油、封存油等。e.油性添加剂。可用在低温低负荷下, 在金属表面形成油膜, 主要在齿轮油、汽轮机油和液压油中使用。
三、废油回收与利用
废润滑油一般是从设备储油箱中更换下来的旧油和收集的设备渗漏油。废油主要含灰尘、泥沙、金属屑粉等机械杂质和水分, 乳化液, 氧化后生成的胶质、沥青质、油溶性有机酸、轻质油等, 经过再生处理, 可提炼出75%左右的好油。这是节约能源, 避免环境污染的重要措施。废油回收应实施交废供新制度, 制定回收比例和奖励办法。
废油回收时要分类回收、保管, 去除明显水分和杂物;废旧的专用油和精密机床的特种油, 要单独回收。废油再生的方法, 可运用沉降法和过滤法除去水分和机械杂质;用白土吸附法除去废油中的不同有害组分, 改善油品性能, 纯正颜色;用碱中和法降低废油的酸值。用沉降和过滤处理废润滑油, 经济有效, 还有硫酸精炼、加氢精炼、蒸馏等方法, 再生油要进行化验, 按照其化验的性能指标安排使用。完全符合某种油号, 可作新油使用或降级使用, 也可使用在调配所需油号的润滑油, 或用于制作乳化液和切削冷却液。
四、设备漏油管理
(一) 漏油分类
1) 漏油和渗油。漏油和渗油一般出现在设备的油箱、齿轮箱、油泵及油马达等的外壳或动、静结合面处, 油管外壁和接头处, 有一条明显油迹或漏油点。依据漏油速度的不同, 可分为渗油和漏油。油迹不明显, 油迹被擦净后, 5min内不出现油迹的就是渗油;油迹明显或形成油滴, 油迹或油滴被擦净后, 5min内出现油迹或油滴的称为漏油。
2) 机电设备按漏油程度分类。a.基本不漏油设备。80%以上的结合面不漏油, 漏油部位在3min以内漏油不超过1滴。b.一般漏油设备有漏油现象, 但不严重。c.严重漏油设备。设备只要有一个漏油点, 1m m滴油数超过了3滴的。
(二) 漏油的防治措施
治理漏油应查清漏油部位, 依据结构特点, 找出漏油的原因。机电设备漏油的原因有结构设计缺陷, 加工制造缺陷, 密封元件不当, 零件磨损和材料老化, 维修保养不当等, 应采取多种有针对性治理措施和方法。1) 堵渗漏、封缝隙。对铸造的砂眼、气孔、箱体裂纹等, 要用环氧树脂、堵漏胶、工业修补剂、铅块等堵住漏油点;若裂纹不清或由于铸件疏松导致的漏油, 要把箱体中的油质洗净, 倒入水玻璃溶液, 水玻璃70%, 水30%, 静置24~32h就可。对静结合面漏油, 要用不同密封胶涂在结合面上封堵, 缝隙小于0.1mm的用通用型密封胶;缝隙小于0.3mm的用厌氧型;缝隙小于0.6mm的用硅酮型, 也可把密封胶与固体垫片并用;缝隙小于0.03mm时, 要在密封纸垫两面加涂清漆。2) 焊裂缝、修缺损。动静结合面上因有油漆、毛刺、碰伤或表面粗糙等, 造成结合面间有缝隙, 要用刮研方法刮平;滑动轴承的间隙太大, 要有效调整;阀门、管道、龙头损坏, 应修理完好。3) 换零件、改结构。若由于零件磨损造成间隙太大, 或由于密封垫损坏或橡胶密封圈选用不当漏油的, 要进行更换;若是结构缺陷, 应该对密封结构进行改造;滚动轴承由于密封结构不好导致的漏油, 要采用以脂代油的方法处理。4) 引油回箱、接住漏油。引和接是临时措施, 就是用槽子、管子引漏油回油箱, 也可用油盘、油盒接住漏油。5) 加强管理。应将理漏油列入管理的重要任务, 要经常检查, 及时处理, 建立奖罚制度, 推广治理漏油的先进经验和做法。