煤礦機械傳動齒輪失效問題及對策

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引言

從客觀現(xiàn)實來看，我國礦山機械事故的發(fā)生概率大，最根本的原因在于對齒輪機械的故障分析水平低。從另一方面來看，由于井下工程建設生產(chǎn)的環(huán)境十分惡劣，對工程生產(chǎn)會產(chǎn)生直接的影響，與此同時在生產(chǎn)的建設過程中，對人的身體也會產(chǎn)生直接傷害。在井下的生產(chǎn)中，機械的使用通常是在白天進行的，而工人也是以三班倒形式進行輪流工作，這些客觀因素都會直接導致機械更容易出現(xiàn)故障，如果不能做到及時的維護，那么對日常工作將產(chǎn)生極其惡劣的影響。

1傳動齒輪失效的成因分析

現(xiàn)代井下運輸基本上都依靠齒輪運輸作為主要的運輸基礎支持。而齒輪的常見性問題成因則主要分為以下幾點。

1）磨損。井下煤礦運輸，主要由于地質(zhì)條件的影響，其工作量十分大，這樣就導致齒輪經(jīng)常處于高負荷狀態(tài)下工作。而這些都會加重工作的負擔，導致在生產(chǎn)中產(chǎn)生較大影響。而齒輪磨損，則成為了最主要的損傷形式之一。在進行基層生產(chǎn)的過程中，通過層面的生產(chǎn)使用方法，也會加重齒輪的使用壽命。而在運輸中，過長的皮帶運輸機制，也大大加重了工作負擔。因此在井下運輸中，齒輪的消耗是十分快的，而在建設過程中，齒輪的磨損，也會直接影響到生產(chǎn)的可持續(xù)性。

2）表面金屬疲勞。金屬疲勞顧名思義是齒輪表面或內(nèi)部出現(xiàn)的一種材料損傷情況，對于持續(xù)性的高效率生產(chǎn)，齒輪的金屬內(nèi)部構(gòu)造會產(chǎn)生一定的拉傷，主要成因就是因為在生產(chǎn)的過程中，生產(chǎn)力超過了齒輪的額定荷載上線，從而導致內(nèi)部出現(xiàn)裂紋，而生產(chǎn)過程中，這些裂紋就會導致齒輪的斷裂，嚴重損害了井下生產(chǎn)傳動系統(tǒng)的安全性。

3）塑性流動。塑性變形會導致嚴重的飛邊現(xiàn)象產(chǎn)生，對周邊的生產(chǎn)等也會產(chǎn)生影響。由于齒面失去了部分的作用效果，在使用中就會導致出現(xiàn)人字形的魚尾狀皺紋，并導致整體結(jié)構(gòu)的滑動。

4）斷裂問題。斷裂意味齒輪都將失去使用作用。在生產(chǎn)中，齒輪發(fā)生斷裂的原因有很多，斷裂導致的問題則影響嚴重。其中最主要的斷裂原因分別為疲勞損傷斷裂、負荷斷裂、磨損斷裂以及淬煉斷裂等。出現(xiàn)以上問題的主要因素在于，制造加工的過程中沒有嚴格按照相關質(zhì)量標準進行澆筑制造。導致在生產(chǎn)后，齒輪中出現(xiàn)較大的缺陷，在使用中引起了一系列的嚴重影響。其次在安裝的使用過程中，沒有選擇較大的使用標準，導致在生產(chǎn)的過程中，齒輪長時間處于超高負荷的生產(chǎn)之中。

2提高礦用機械齒輪使用時間的主要措施

針對礦山機械的日常使用中，由于極易出現(xiàn)磨損問題，在日常的使用中，需要從以下幾點進行注意，并在使用中進行及時維護，才能夠確保安全生產(chǎn)。

1）應用短圓柱型的滾子，輔助齒輪進行傳動運輸，保證在齒輪的日常運行中，能夠安全有效地進行生產(chǎn)，而在這一類的生產(chǎn)中，需要通過對技術(shù)上的科研改進，進而確保整體生產(chǎn)的有效性。在生產(chǎn)過程中，煤礦的機械齒輪其轉(zhuǎn)動控制作用，對于緩解機械生產(chǎn)中的消耗，都有較高的減緩作用，這樣對煤礦的日常生產(chǎn)都能夠有效降低其生產(chǎn)的成本。在生產(chǎn)的過程中，通過對煤礦機械齒輪的有效控制，能夠在現(xiàn)代技術(shù)的帶動下，為工作提供有效的生產(chǎn)形勢。

2）利用短圓柱滾子的結(jié)構(gòu)特點，在使用轉(zhuǎn)輪進行外圈固定的過程中，不僅能夠有效增強滾柱的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時也能夠更好地促進柱子的潤滑良好性，而采取輪齒的鉆孔排距，在運輸?shù)倪^程中，由于阻力的調(diào)控，也能夠在一定的運輸量上降低功率的損耗。這樣不僅減少了對工程施工的施工要求，在電損耗上，也有效地減少了對齒輪的消耗。在減少齒輪損耗的過程中，采取有效的系統(tǒng)運輸裝置，能夠在延續(xù)煤礦機械的運轉(zhuǎn)中，提供更為有效的電能損耗減免效益，其減少的頻率與安裝調(diào)試過程中的使用情況呈現(xiàn)一定的正比例關系。在使用的過程中，從煤礦機械的齒輪潤滑油能否保證滾子順暢性進行分析，內(nèi)圈和軸距之間，其圓柱式滾子，能夠更好地保證施工的質(zhì)量標準。

3）煤礦運輸機械的齒輪中短圓柱滾子的數(shù)量。在對煤礦機械的短圓柱滾子型號的確定過程中，針對運輸?shù)奶攸c進行型號確定，其選擇需要遵循以下幾點。首先，煤礦機械的齒輪從短圓柱滾子的數(shù)量進行確定，歸納其中可能出現(xiàn)的諸多失誤，并以此來完成整體機械的模型設計。在設計的過程中，分析煤礦機械的齒輪短圓柱滾子數(shù)量，以對其中的典型性進行確定。礦山機械的功率通常較高，所以在進行工作的運行過程中，其負荷也比較大，所以在進行型號的選擇上，一般需要控制在k＝10的基礎以上，其中k＝10是滿足基本使用定律的根本。為保證在生產(chǎn)張軸承的承重效應符合工作需求，需要對不符合的零部件進行取締。

4）針對機械齒輪的潤滑處理。不論在何種環(huán)境下使用大型機械，對齒輪的潤滑都是保證機械正常運行的根本所在。而針對煤礦井下操作環(huán)境中的惡劣性，對齒輪的潤滑更為重要，在進行齒輪的潤滑過程中，從齒輪和軸承的抗震性、抗沖擊性、精準性等多個方面進行考慮后，方可進行精密潤滑，保證軸承的承受力，在日常的操作范圍之內(nèi)。井下作業(yè)過程中，由于大量的粉塵、潮濕空氣，對金屬元器件的損傷要遠遠高于地面。與此同時，地下的電離平衡與地面不同，這都會直接影響到工作面的生產(chǎn)作業(yè)，而在生產(chǎn)作業(yè)的過程中，惡劣的環(huán)境也會加重這一生產(chǎn)的機械部件。所以及時有效的潤滑工作，對機械零部件的使用壽命，以及井下生產(chǎn)都有不錯的促進作用。大型礦井下，對機械工作量大的設備，應當保持其齒構(gòu)件在生產(chǎn)工作中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，這樣才能夠確保生產(chǎn)工作的有序進行。

3結(jié)語

在全面機械化生產(chǎn)發(fā)展趨勢下的煤礦井下生產(chǎn)中，皮帶運輸機的使用是必然的結(jié)果。在皮帶運輸機的使用中，齒輪的使用是最為普遍的一種形式。滾筒形式，以及轉(zhuǎn)軸和軸承結(jié)構(gòu)都使用了大量的金屬設備，這些設備在井下作業(yè)中，由于受到惡劣環(huán)境的影響，其使用壽命受到了極大的威脅，同時也給井下生產(chǎn)的安全進行，產(chǎn)生了極大影響。只有有效地減少此類機械的失效故障，才能夠保證生產(chǎn)的有序進行，同時才能夠確保井下工作人員的生命安全。

作者：張建靜 單位：太原理工大學 同煤集團安全監(jiān)管五人小組