孫雨峰

國(guó)家能源集團(tuán)準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司哈爾烏素設(shè)備維修中心 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 010300

煤礦機(jī)械行業(yè)中的綜采機(jī)械的主要產(chǎn)品是“三機(jī)一架”（煤剪，刮板，破碎機(jī)和液壓支架）。其產(chǎn)品中成分的比例超過(guò)60%。采用適當(dāng)?shù)暮附蛹夹g(shù)，不僅可以提高焊接質(zhì)量，還可以提高整個(gè)產(chǎn)品的焊接效率，甚至提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品的盈利能力和公司在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。因此，尋求有效的焊接工藝具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)對(duì)我國(guó)多家大型采煤機(jī)械廠的工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型進(jìn)行分析比較，總結(jié)了關(guān)鍵部件的焊接方法。

1 煤礦綜掘機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障的特點(diǎn)

從21世紀(jì)初以來(lái)，中國(guó)的整體工業(yè)化水平有所提高，經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代。與以前的煤礦開采方法相比，使用煤礦機(jī)械設(shè)備不僅提高了開采效率，而且促進(jìn)了能源資源的開發(fā)，甚至直接影響到礦產(chǎn)資源的質(zhì)量。煤炭資源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源。因此，煤礦機(jī)械的維護(hù)保養(yǎng)極為重要[1]。這也是中國(guó)煤炭工業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的重要保證。機(jī)電故障的維修和保養(yǎng)也是一個(gè)主要的社會(huì)問(wèn)題。隨著我國(guó)技術(shù)的潛力隨著煤炭生產(chǎn)機(jī)械化程度的提高，生產(chǎn)過(guò)程中使用的機(jī)電設(shè)備的數(shù)量逐年增加。因此，維護(hù)和維修問(wèn)題已成為工作的主要部分。在試用期內(nèi)，所有設(shè)備都處于危險(xiǎn)之中，風(fēng)險(xiǎn)也是采礦機(jī)械設(shè)備的基本特征。與其他任務(wù)相比，采礦本身具有一定的特性，這意味著采礦機(jī)械設(shè)備也可能發(fā)生故障。通常，采礦機(jī)械設(shè)備本身具有一定的安全系數(shù)，但是該值不是恒定水平。使用設(shè)備時(shí)會(huì)導(dǎo)致?lián)p耗，并且該值會(huì)隨著時(shí)間的推移而降低。因此，參與煤礦大型采礦機(jī)械設(shè)備維護(hù)和修理的人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到這一潛在特征，以便將危險(xiǎn)隱瞞在萌芽中并延長(zhǎng)設(shè)備壽命。第一個(gè)漸進(jìn)主要是指煤礦大型礦山機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障時(shí)存在一定的規(guī)律，只有相關(guān)的技術(shù)人員才能找到適用的規(guī)律，以便有規(guī)律地循序漸進(jìn)。對(duì)煤礦大型采礦機(jī)械設(shè)備的全面了解。可以清楚地看到工作時(shí)間與磨損之間的線性關(guān)系。只有充分了解這些機(jī)器，我們才能真正提高煤礦機(jī)械設(shè)備的效率和管理水平。另外，多元化的煤礦開采本身需要多個(gè)部門的合作，而且涉及面很廣。因此，在此階段，越來(lái)越多的機(jī)器和設(shè)備被用于煤礦開采，這也對(duì)煤礦的機(jī)器和工廠經(jīng)理提出了更高的要求。此外，負(fù)責(zé)人員必須為煤礦的各種機(jī)械設(shè)備制定各種維護(hù)和修理措施，以有效地完成工作[2]。

1.1 管理原因

在將機(jī)械設(shè)備用于煤礦開采時(shí)，管理不當(dāng)或過(guò)早往往會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備故障。對(duì)于煤炭公司，如果使用的管理系統(tǒng)不明確或沒(méi)有適當(dāng)?shù)墓芾硐到y(tǒng)，則無(wú)法管理井筒中的機(jī)械設(shè)備。煤炭開采過(guò)程中還有另一個(gè)重要的觀點(diǎn)。缺乏相關(guān)管理措施，這樣通常會(huì)導(dǎo)致根本無(wú)法處理緊急情況，從而導(dǎo)致煤礦安全事故。因此，有必要根據(jù)煤礦在運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)際情況制定適當(dāng)?shù)墓芾聿呗?，以便?duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的管理。只有在維護(hù)設(shè)備的過(guò)程中，才能明確定義此管理系統(tǒng)，并明確定義此系統(tǒng)中每個(gè)員工的職責(zé)，以便他們可以知道自己實(shí)際在做什么。這是以此方式確保煤礦機(jī)械和系統(tǒng)安全生產(chǎn)的最有效方法之一。

1.2 人為原因

人為原因是機(jī)械設(shè)備故障的最重要原因之一。人為的原因具體涉及以下方面：由于自身質(zhì)量低劣，維護(hù)和管理人員在機(jī)器和設(shè)備運(yùn)行期間的工作水平與其自身整體素質(zhì)相比并不高，這會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)不良的心理并導(dǎo)致操作異常。操作正在進(jìn)行中，在用于機(jī)械設(shè)備的操作中，如果設(shè)備的維護(hù)和管理不及時(shí)，則設(shè)備的故障通常會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的故障。如果煤礦公司希望使設(shè)備更安全，那么最重要的是不斷提高操作員的整體素質(zhì)，以使操作員在操作和維護(hù)工廠的過(guò)程中承擔(dān)更多責(zé)任。除這些以外，可以通過(guò)更好的維護(hù)方法進(jìn)行維修，以確保煤礦開采作業(yè)的正常進(jìn)行。

綜上所述，目前中國(guó)大多數(shù)煤礦連續(xù)三班運(yùn)行。為確保設(shè)備的正常和安全運(yùn)行，工廠服務(wù)人員每月對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保修工作，并對(duì)磨損和可更換的零件進(jìn)行維修。必須將它們更換，并且將更換后的維修價(jià)值部件通過(guò)焊接發(fā)送至維修店進(jìn)行維修。但是，有些設(shè)備相對(duì)較大，例如四個(gè)垂直刀片的箭頭和錐形鉆的垂直框架，它們無(wú)法拆卸和更換，但會(huì)出現(xiàn)龜裂的跡象，因此只能在面板上進(jìn)行維修。修復(fù)焊縫時(shí)，焊縫的局部加熱和冷卻不均勻，這往往會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力和應(yīng)變。在工作環(huán)境條件下，很容易引起焊接缺陷，例如夾渣和裂紋或預(yù)備，預(yù)熱和后焊。由于熱處理等不當(dāng)操作，可能會(huì)出現(xiàn)諸如氣孔和裂紋之類的焊接缺陷。一旦這些具有焊接缺陷的焊接零件進(jìn)入工作狀態(tài)，裂紋就會(huì)迅速出現(xiàn)，一些裂紋會(huì)迅速擴(kuò)展，需要再次修復(fù)。這樣的循環(huán)不僅增加了焊接和維修成本，延遲了時(shí)間，甚至影響了生產(chǎn)任務(wù)的順利進(jìn)行。為了確保焊接零件的維修質(zhì)量并加強(qiáng)焊接技術(shù)應(yīng)用的管理，必須采取具體措施。

2 產(chǎn)品分析

2.1 產(chǎn)品焊接工作量分析

在產(chǎn)品的“三機(jī)一框”煤機(jī)中，刮板輸送機(jī)和液壓支架較重。以一套約200m的中型全機(jī)械化生產(chǎn)線，刮板輸送機(jī)和液壓支架為例，其重量約為3500t，部件所占比例超過(guò)70%，液壓零件的比例達(dá)到20%，焊接工作量大（填充材料的重量約為部件的4%），焊接材料的消耗量超過(guò)100噸。在以富氬氣保護(hù)焊為主的焊接工藝中，提高焊接材料的熔化效率（或減少填充金屬的量）可以提高焊接效率[3]。

2.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特征分析

①酸洗輸送機(jī)的主要部件是中間凹槽，中間凹槽從兩個(gè)凹槽側(cè)面（中間板和底板）焊接而成。共有6個(gè)對(duì)稱焊縫，并且都在同一平面上。易于實(shí)現(xiàn)工具定位和焊接自動(dòng)化。②液壓零件（支柱和千斤頂）要求很高的密封和焊接可靠性。以雙伸縮柱為例。外筒的壁厚超過(guò)20mm。常規(guī)地“V”形凹槽被焊接到圓柱體的底部，其特征在于大量的填充材料，長(zhǎng)的焊接時(shí)間和較粗的焊接晶粒。塔中圓柱體的壁厚通常約為40mm。由于無(wú)縫鋼管的尺寸順序和壁厚的限制，因此很難在市場(chǎng)上購(gòu)買。過(guò)去，圓柱形鍛件或超厚壁鋼管用于切割金。材料成本高，生產(chǎn)效率低。工具就會(huì)很快磨損。

3 焊接技術(shù)的方法

3.1 采用窄間隙焊接方法

通過(guò)用U型槽代替V型槽，可以節(jié)省大約40%的焊接材料。氣保焊絲電弧焊的焊接形式適用于外圓柱體和圓柱體底部的焊接。多層涂層不需要清潔，從而降低了焊接能耗并提高了焊接性能。同時(shí)，由于減少了焊接熱輸入，使焊接晶粒細(xì)化，改善了焊縫的機(jī)械性能和抗疲勞性，并減小了氣缸體，流體泄漏的發(fā)生，增加了液壓缸的壽命。

3.2 煤礦維護(hù)技術(shù)完整的掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備

為了繼續(xù)確保煤礦機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率，不僅要做好設(shè)備的維修工作，維護(hù)工作也同樣重要。一方面，要求有能力的人員在設(shè)備維修后對(duì)其進(jìn)行維修和保養(yǎng)。工作的主要內(nèi)容是記錄設(shè)備零件的磨損，設(shè)備間隙變化的區(qū)域，電氣設(shè)備的絕緣以及設(shè)備的性能參數(shù)。只有專業(yè)的維護(hù)人員才能根據(jù)設(shè)備的使用情況制定更全面的維護(hù)計(jì)劃，從而進(jìn)一步提高維護(hù)效率。當(dāng)然，員工還需要提高他們的責(zé)任感并執(zhí)行所有任務(wù)，以提高員工的工作熱情。此外，組織可以建立適當(dāng)?shù)目?jī)效評(píng)估和獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，以提高員工的熱情，并確保維護(hù)人員和設(shè)備操作員完成協(xié)調(diào)與協(xié)作，以實(shí)現(xiàn)良好的維護(hù)工作。如下圖1所示：

圖1 煤礦綜掘機(jī)械設(shè)備的養(yǎng)護(hù)技術(shù)

3.3、對(duì)于柱中圓柱加工技術(shù)，其中無(wú)縫高壓鋼管表面工藝可用于精制車輛表面，但是不能減少加工量。原始的臥式車床旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)可用于實(shí)現(xiàn)工件旋轉(zhuǎn)并控制焊接速度，車架支撐焊炬實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給，形成半自動(dòng)焊接系統(tǒng)，提高了加工效率，減少了約一半的工作時(shí)間。

3.3 注意機(jī)電設(shè)備的檢修和更新

煤礦公司應(yīng)集中精力重建和升級(jí)設(shè)備。通過(guò)適當(dāng)?shù)厣?jí)一臺(tái)特定的機(jī)械設(shè)備或組裝新的組件，可以大大提高設(shè)備的生產(chǎn)率。在條件允許的情況下，引入新的更先進(jìn)的設(shè)備將使操作更加方便和經(jīng)濟(jì)。在設(shè)備維護(hù)過(guò)程中，中斷了傳統(tǒng)的維護(hù)方法，引入了高級(jí)技術(shù)人員和維護(hù)思想，減少了設(shè)備故障，折舊率和維護(hù)成本，并使設(shè)備壽命延長(zhǎng)。因此，可以看出，對(duì)機(jī)械化設(shè)備的持續(xù)更新和重新設(shè)計(jì)還可以改善機(jī)械化設(shè)備的維護(hù)，同時(shí)延長(zhǎng)機(jī)械化設(shè)備的壽命。同時(shí)，最重要的一點(diǎn)是可以在采礦公司中使用機(jī)械設(shè)備，發(fā)揮了它的積極作用[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

焊接技術(shù)是煤礦機(jī)械維修中非常必要的維修方法。焊接質(zhì)量直接影響設(shè)備的運(yùn)行效率。因此，在我們的工作實(shí)踐中，我們必須善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，積累經(jīng)驗(yàn)并不斷提高焊工的整體技術(shù)水平。這樣，不僅可以保證維修好采煤設(shè)備的安全運(yùn)行，而且可以降低焊接和維修的成本，并有質(zhì)量的保證零件的焊接和維修。根據(jù)以上分析，使用某焊接系統(tǒng)焊接中心凹槽，并使用窄縫焊接技術(shù)焊接立柱外圓柱和中心圓柱的表面。大大提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，并具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。因此，上述幾種有效的焊接方法值得在煤機(jī)行業(yè)中廣泛使用。