近年来, 随着科学技术的飞速发展, 国有大中型矿山企业的科学技术和安全管理水平也不断提高。矿山机械设备是构成矿山企业的重要组成部分, 随着矿山生产建设规模的不断扩大, 机械化程度的不断提高, 要求对设备的使用维修与保养的技术水平也必须相应的提高, 正确的操作设备, 及时的维修设备、合理的维护与保养设备, 可以延长设备的使用寿命, 恢复机电设备技术性能, 排除故障及消除故障隐患, 保证设备的可靠性工作, 发挥设备的最大潜能, 有效地提高生产效益, 降低生产成本, 也是矿山企业得以发展壮大的有效途径。然而, 由于矿山机械多在井下作业, 受作业空间范围的限制, 工作环境十分恶劣, 故障频繁;加之, 矿山企加业的生产特性, 决定了它们工作在空间窄小, 粉尘较大, 湿度强, 甚至压力大的环境之中, 给故障的及时排除带来了很大的困难。针对目前矿山机械设备保养维修工作的有关问题, 本文提出了自己的见解, 旨在引起有关领导和工作人员的重视。为企业中的矿山设备提高维修质量, 降低设备事故率。
机械在使用中会出现各种损伤, 损伤引起零部件结构参数发生变化, 当损伤发展到使零部件结构参数超出允许值时, 机械即出现潜在故障。由于机械设计存在一定的裕度安全系数) , 因此即使某些零部件的结构参数超出允许值后, 机械的功能输出参数仍在允许的范围内, 也即机械并未发生功能故障。从潜在故障发展到功能故障一般具有较长的一段时间, 因为通过润滑、清洁、紧固、调整等手段, 可以消除或减缓损伤的发展, 使潜在故障得到一定程度的控制甚至消除。机械故障的潜在性可通过维护保养来减少功能故障的发生, 从而大大延长了机械的使用寿命。
由于磨损、腐蚀、疲劳、老化等过程的发生与时间关系密切, 因此机械故障的发生多半与时间有关。在使用中, 机械的损伤是逐步产生的, 零部件的结构参数也是缓慢变化的, 机械的性能参数也是逐渐恶化的。绝大多数故障可能事先通过仪器进行测试和监控, 故障发生的概率与机械运转的时间有关, 机械使用时间越长, 发生故障的概率就越大。故障的渐发性使机械的多数故障可以预防, 故障诊断、视情维修就是建立在这一基础上的。
机械磨损、腐蚀、疲劳、老化等过程伴随着能量与质量的变化, 其过程是不可逆转的。表现为机械老化程度逐步加剧, 故障越来越多。随着使用时间的增加, 局部故障的排除虽然能恢复机械的性能, 但机械的故障率仍不断上升, 新的故障将不断出现。同时损伤的消除也是不完全性的, 维修不可能使机械的性能恢复到使用前的状态。机械故障的耗损性决定了机械维修级别与深度的差异, 同时机械故障分布模型也不能简单用指数分布来描述。
机械使用中, 由于受到各种使用及环境条件的影响, 其损伤与输出参数的变化都具有一定的随机性与分散性, 同时, 由于材料与制造等因素的影响, 机械的各种极限值、初始值也具有不同的分布, 同一机械, 在不同的使用环境下, 输出参数随时间也具有不同的分布, 从而导致参数变化及故障判别标准都具有一定的分散性, 使机械故障的发生与判别标准都具有一定的模糊性。机械故障的模糊性给机械故障的诊断与判别增加了一定的难度, 也要求机械故障的研究必须宏观与微观相结合。
机械使用中, 由于磨损、腐蚀、疲劳、老化过程的同时作用, 同一零部件往往存在多种故障机理, 产生多种故障模式, 如轴的弯曲变形、磨损、疲劳断裂等。这些故障不仅故障机理与表现形式不同, 而且分布模型及在各级的影响程度也不同, 使故障呈现出多样性。机械故障的多样性要求对故障按不同机理与模式单独进行研究。
为了延长机械设备的寿命, 在使用方面必须坚持实行定人、定机、包使用、包保管和包保养的二定三包制度, 机械操作人员必须要做到懂构造、懂原理和懂性能的三懂制度, 还要包括会使用、会保养、会检查和会排除故障的四会制度, 并对机械设备实行目标成本管理, 实现操作者经济性和机械使用性相统一。这里需要特别强调一个常被忽视的问题, 即环境因素对机械设备的影响。矿山机械设备大都是在比较恶劣的环境中作业, 作业地点经常因地质条件的变化而变化, 所以其性能受到作业场地的温度, 湿度, 地质情况, 灰尘等因素的影响很大。不少企业由于忽视了环境因素对机械设备的影响, 没有实施相应的保护性或适应性措施, 致使机械使用性能降低, 使用寿命缩短, 甚至酿成事故。
为了延长机械设备生命周期, 必须加强维修人员的维修技能, 使其熟悉机械故障的形成过程、充分掌握机械故障特性、修特维性, 采用合理的维修方法、克服盲目性维修等错误性的维修方法, 从而进一步提高生产效益, 降低生产成本。
机械在使用中受到各种能量的作用, 这些能量的作用主要包括: (1) 周围介质能量的作用, 包括执行任务的操作人员、修理人员和环境条件的作用; (2) 与机械运转以及各机构工作有关的内部能源, 如各种载荷、振动、温度等; (3) 在制造和装配中集聚在机械材料和零部件内的潜伏能量 (铸件的内应力和装配内应力) 。这些能量主要以机械能、热能、化学能的形式存在, 当能量达到一定数值时, 首先将使零部件出现损伤, 具体表现为磨损、变形、裂纹、疲劳、腐蚀等, 损伤的出现使机械零部件的结构参数发生变化, 如尺寸公差、形位公差、配合间隙等的改变。结构参数的变化又导致了机械功能输出参数发生变化, 如机械的输出功率、速度等的改变。随着损伤程度的进一步扩大, 机械零部件的结构参数逐渐超出允许值。若机械零部件的结构参数超出允许值, 而功能输出参数并未超出允许极限范围, 则认为机械出现了潜在故障, 对应状态为失常状态, 此时应通过维护进行消除;若结构参数超限后, 功能输出参数也超出允许值, 则认为机械发生了功能故障, 对应状态为故障状态, 此时应通过修理排除相应的故障。若机械经过长时间使用后, 其主要零部件的结构参数都达到极限值, 且系统功能输出参数严重超限, 使用的经济性明显下降, 此时机械处于极限技术状态, 需要进行大修或更新。
机械维修包括维护保养与修理, 维护保养又分为例行保养、定期保养和特殊条件下的保养;修理可分为故障小修、中修和大修等;其中维护保养属于预防维修, 修理属于故障维修。
预防维修是建立在潜在故障基础上的, 其目的是为了消除和减轻零件的损伤, 保持机械的完好状态。机械中的例行保养和特殊条件下的保养是保证机械正常运行不可缺少的维修工作, 其主要内容为清洁、润滑、添加、检查和紧定等, 但主要是外表性的, 其对机械的性能起维持作用, 因此可以认为其不改变机械的寿命和故障率;定期保养通常分为一级、二级或三级保养, 其主要内容为清洁、润滑、检查、调整和局部换件等, 不同级别的保养对象和周期是不相同的, 因而对机械的性能影响也不一样, 保养级别越高, 维修范围也越大, 性能恢复也就越好, 但根据机械故障的耗损性, 维修都不可能恢复如新, 因此预防维修一般都是不完全性的。
故障维修是建立在功能故障基础上的, 其目的是为了排除故障, 恢复机械的完好状态。机械中的故障小修是排除运行中的局部故障, 维修工作通常以局部换件、调整为主, 其只能恢复机械的功能, 修复后机械性能和故障率与故障前一样, 通常称这种维修为最小维修。机械的大中修是一种较彻底的维修, 其对机械的性能恢复较大, 虽属于修理范畴, 但可按预防维修的方法进行分析。
应从上到下加强机械设备的保养意识, 强调专业技术培训与职业道德教育, 不能把生产任务当重点, 保养时间放在后, 只顾眼前利益, 不为长远着想。对机械实行定期保养是延长机械寿命的关键条件。矿山企业对各种机械设备的保养有很多的明确规定, 但是不少使用单位领导对机械设备的保养意识不强, 只想任务不注重保养, 认为机械设备在正常运行, 没有故障, 无需停下来进行保养。因为保养能消除机械隐患, 若不及时保养, 往往会使机械设备出现大的故障, 甚至发生事故。这样既增加维修费用, 又耽误生产任务的完成。因此矿山企业应加强机械设备管理, 增强各阶层工作人员的机械设备的保养意识, 强调专业技术培训与职业道德教育相结合, 提高工作人员的技术水平和责任心, 大力推动机械设备保养制度形成。
随着现代化机械设备的不断出现, 越来越多的人投入到使用与维修的研究中, 大力推动了维修技术的发展, 许多可延长机械零件使用寿命的先进性检测手段与修复工艺也随之大量出现, 如超声波检测仪、耐磨堆焊, 喷涂金刚石-镍镀层, 磁性电镀, 激光电镀等。矿山机械设备因条件所限, 不能一一使用, 但可以利用自身条件, 加强设备的维护保养意识, 注重职工的专业技术培训与职业道德教育, 熟练掌握机械设备的工作原理、故障特性, 维修特性、故障过程, 进而编制合理的维修保养计划, 采用正确的维修方法使机械设备的寿命得以有效延长。同时还可以与地方大型生产企业合作, 合理利用先进检测与修复工艺, 及时发现故障隐患并进行处理, 使各类机械设备发挥其最大效益。
结语
目前矿山企业在设备维修和保养过程中还存在着许多不足的地方。例如:不能正确判断分析故障, 盲目大拆大换;盲目更换零部件, 一味换件修理;不检查新件质量;不注意配件型号, 配件代用或错用;不注意检测零部件配合间隙;不成对、成套更换偶件或组件, 垫片使用不规范;零件除污、清洗不彻底, 早损、腐蚀常发生。这些维修方法的存在, 一方面是由于维修人员责任意识不强, 另一方面是由于维修人员的专业技术薄弱, 为了从根本上消灭这些错误的维修方法, 就应加强有关人员的专业技术的培训、职业道德教育, 让每个从事矿山维修的人员都真正掌握机械设备的使用维修知识。只有这样, 才能真正提高矿山企业机械设备可靠性, 减小安全隐患, 降低生产成本, 提高经济效益。
摘要：随着矿山机械在生产过程中生产建设规模的不断扩大, 机械化程度不断提高, 矿山机械设备的使用、保养和维修技术水平也应不断提高, 本文针对这一问题总结了机械设备在使用过程中应该注意加强的各个环节, 重点提出了矿山机械设备维修过程中的各种相关技术特性, 并强调了技术培训与职业道德的在保养和维修机械设备过程中的重要性。
关键词：矿山机械设备,保养,维修,技术培训,职业道德
[1] 煤矿安全新技术[M].煤炭工业出版社, 2007
[2] 苏文叔, 胡菊.机械面防突措施及配套装备的研究, 2010
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