劉治光

（國(guó)家能源集團(tuán)準(zhǔn)能設(shè)備維修中心，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

1 采礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)作的特點(diǎn)

哈爾烏素露天煤礦的巖層主要是依靠6臺(tái)495HR電鏟進(jìn)行剝離的。而在剝離挖掘的過(guò)程中，電鏟提升系統(tǒng)的作用和受力是最大的。提升系統(tǒng)主要由提升電機(jī)、提升減速箱、提升滾筒及其相關(guān)輔件組成。其中，提升制動(dòng)器是提升輔件中最重要的部分，它安裝在提升電機(jī)一端，在提升系統(tǒng)中起到了剎車制動(dòng)的作用。由于目前哈爾烏素露天煤礦為了提高生產(chǎn)效率，給495HR電鏟配備的是60m3的鏟斗。在采掘過(guò)程中提升系統(tǒng)的作用力最大，而在裝車時(shí)需要提升制動(dòng)器給予制動(dòng)保護(hù)狀態(tài)，保證100多噸的鏟斗滯空，這就給提升制動(dòng)系統(tǒng)帶來(lái)了挑戰(zhàn)。495HR電鏟的提升制動(dòng)器系統(tǒng)主要包括3個(gè)摩擦片、2個(gè)中心板、1個(gè)壓板、1個(gè)磨損板和1個(gè)氣缸組件。

然而，這些元件中任意一個(gè)元件損壞都需要拆卸制動(dòng)器氣缸組件，氣缸組件由12個(gè)柱螺栓螺母緊固。這項(xiàng)維修工作看似簡(jiǎn)單，實(shí)際操作起來(lái)確實(shí)很費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。這主要是因?yàn)橹苿?dòng)器系統(tǒng)工作原理是“彈簧制動(dòng)，壓氣松閘”。在維修過(guò)程中，特別是安裝過(guò)程中，我們需要克服強(qiáng)大的彈簧力將制動(dòng)器壓蓋裝好。在應(yīng)用本發(fā)明之前，維修一次提升制動(dòng)器就需要4h左右，費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，而且還造成設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)。495電鏟提升制動(dòng)器拆裝工具的主要結(jié)構(gòu)由雙頭螺桿、壓板、調(diào)整墊圈、旋緊螺母組成。螺桿是一根直徑為一英寸、長(zhǎng)為380mm的雙頭螺紋桿，材質(zhì)選用45#鋼，在桿的中部設(shè)有安裝用緊固卡槽；壓板是一塊厚為20mm、直徑為?320mm的圓形鋼構(gòu)件，在圓形構(gòu)件中央有一直徑為?28mm的孔；調(diào)整墊圈是兩組厚為5mm、10mm，外徑為?50mm、內(nèi)徑為?28mm的環(huán)形構(gòu)件；旋緊螺母為標(biāo)準(zhǔn)一英寸配套螺母。

2 露天采礦設(shè)備零件損壞形式與原因

2.1 露天采礦設(shè)備零件損壞的形式

（1）齒輪。在露天采礦設(shè)備進(jìn)行運(yùn)作的過(guò)程中，像超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、齒輪彎曲強(qiáng)度低等問(wèn)題都會(huì)使齒輪發(fā)生損壞或者是斷齒的現(xiàn)象，尤其是像應(yīng)用較為普遍的395B電鏟推壓三軸軸齒很容易會(huì)發(fā)生斷裂，由于軸齒之間的嚙合精度比較低，會(huì)對(duì)齒輪的接角面造成很大的影響，從而出現(xiàn)較大的接觸應(yīng)力，導(dǎo)致齒輪的荷載作用不夠均勻。

（2）軸承類零件。對(duì)于露天采礦的機(jī)械設(shè)備來(lái)講，軸承類零件最常見(jiàn)的損壞形式主要出現(xiàn)在磨損、燒傷、剝皮等相應(yīng)的情況，若是潤(rùn)滑不足或者是機(jī)械零件進(jìn)入異物，這也是設(shè)備出現(xiàn)磨損現(xiàn)象的主要原因。若是軸承類零件出現(xiàn)以上的狀態(tài)，很有可能是因?yàn)橹芘浜暇炔蛔恪⒃O(shè)備擾度過(guò)大的原因。而剝皮主要是設(shè)備受到過(guò)大的荷載、潤(rùn)滑不足等原因所造成的。

（3）焊接結(jié)構(gòu)件。在機(jī)械設(shè)備進(jìn)行露天采礦的過(guò)程當(dāng)中，焊接結(jié)構(gòu)件會(huì)承受比較大的壓力或者是荷載，若是工作人員對(duì)其進(jìn)行不正當(dāng)?shù)牟僮鳎瑢?huì)影響焊接結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量。除此之外，若是焊接結(jié)構(gòu)件的焊縫出現(xiàn)問(wèn)題，也會(huì)由于集中應(yīng)力的原因，在使用一段時(shí)間后就會(huì)產(chǎn)生裂紋，裂紋會(huì)隨著設(shè)備的使用時(shí)間進(jìn)行延長(zhǎng)，危害到設(shè)備的使用壽命。

（4）軸類零件。露天采礦設(shè)備中的軸類零件最常見(jiàn)的損壞方式就是斷軸和軸頸磨損，而斷軸的主要原因就是軸類零件承受了較大的壓力及荷載方式，或者是應(yīng)力集中的原因而產(chǎn)生損壞。像395B推壓三軸出現(xiàn)斷裂、2800回轉(zhuǎn)以及行走減速箱輸入軸發(fā)生斷裂等情況，若是遇到這些問(wèn)題，對(duì)工作人員應(yīng)當(dāng)不再采取相應(yīng)的修復(fù)措施。對(duì)于軸頸磨損來(lái)講，潤(rùn)滑油不足、荷載超出上限這些原因都是造成軸類零件出現(xiàn)損壞的原因。

（5）回轉(zhuǎn)支架出現(xiàn)問(wèn)題。在日常的檢修中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)由于超級(jí)螺栓松動(dòng)或支架拉緊部分開裂導(dǎo)致回轉(zhuǎn)支架有下沉的現(xiàn)象，回轉(zhuǎn)支架出現(xiàn)輕微下沉?xí)r一般難以發(fā)現(xiàn)，由于2臺(tái)回轉(zhuǎn)減速機(jī)是通過(guò)齒輪與中盤大齒圈鋼性連接的，一旦減速機(jī)位置出現(xiàn)位移，就會(huì)造成咬嚙合不好、嚙合卡勁使回轉(zhuǎn)大齒圈磨損嚴(yán)重或齒圈掉齒回轉(zhuǎn)立軸折斷，甚至出現(xiàn)過(guò)減速機(jī)構(gòu)卡死大齒圈導(dǎo)致電鏟無(wú)法做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的故障。為了徹底解決這一潛在隱患，我們準(zhǔn)備在回轉(zhuǎn)保持架外側(cè)安裝兩部位移傳感器用來(lái)檢測(cè)回轉(zhuǎn)保持架的位置變化，當(dāng)保持架出現(xiàn)移位時(shí)，位移傳感器就會(huì)感知到變化發(fā)出信號(hào)給PLC，然后，經(jīng)過(guò)PLC信息對(duì)比向操作人員傳出報(bào)警信號(hào)，操作人員能夠及時(shí)通知檢修人員檢修。

2.2 設(shè)備零件出現(xiàn)故障的原因

（1）重視使用，忽視保養(yǎng)。在進(jìn)行露天采礦的過(guò)程中，很多部門與工作人員往往都會(huì)忽略設(shè)備的質(zhì)量問(wèn)題，只會(huì)注重設(shè)備的保養(yǎng)。而露天采礦工作最終的目的就是為了盈利，所以設(shè)備在使用的過(guò)程中，都在思考怎樣提升自身的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)價(jià)值。對(duì)于采礦機(jī)械設(shè)備而言，在進(jìn)行露天采礦的時(shí)候雖然是機(jī)械化運(yùn)作，但依舊離不開工作人員對(duì)其進(jìn)行操作?？墒枪ぷ魅藛T在進(jìn)行操作的過(guò)程中，總是會(huì)被自己的工作經(jīng)驗(yàn)所驅(qū)使，影響設(shè)備的自身質(zhì)量和采礦的效率。

一些機(jī)械設(shè)備在運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，由于很多工作人員重視設(shè)備的使用，忽略了設(shè)備的保養(yǎng)，也因此大大降低了采礦機(jī)械設(shè)備的維護(hù)成本,有的公司由于考慮到對(duì)機(jī)械設(shè)備所存在的問(wèn)題加以維修和管理需要很大的費(fèi)用,從而完全不會(huì)去管理存在問(wèn)題的機(jī)械設(shè)備,對(duì)設(shè)備的問(wèn)題也視而不見(jiàn),寧愿花大錢重新制作設(shè)備也不愿在解決這些問(wèn)題上浪費(fèi)人力資源和金錢。長(zhǎng)此以往，采礦機(jī)械設(shè)備所制造出的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越大，在設(shè)備使用的過(guò)程中也出現(xiàn)了一定的安全問(wèn)題，這也會(huì)直接影響采礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行采礦的效率和安全問(wèn)題。

（2）采礦機(jī)械設(shè)備的使用不規(guī)范。在采礦機(jī)械設(shè)備的產(chǎn)品制造的過(guò)程中，由于相關(guān)的工作人員沒(méi)有專業(yè)的技術(shù)和能力，也沒(méi)有根據(jù)設(shè)備操作的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行生產(chǎn)，很容易就讓采礦機(jī)械設(shè)備零件處在超負(fù)荷工作的狀態(tài)，這樣也會(huì)對(duì)設(shè)備的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)造成一定的影響。

與之同時(shí)，盡管很多的維護(hù)機(jī)械設(shè)備的員工由于長(zhǎng)期都在進(jìn)行同一種工作，已積攢了大量的工作經(jīng)驗(yàn)，可是，隨著年紀(jì)的增加，再加上自身的操作能力不能與時(shí)俱進(jìn)，跟不上設(shè)備更新的進(jìn)度，從而使他們的使用能力不規(guī)范。有一部分員工因?yàn)樽约旱墓ぷ髁亢凸ぷ鲿r(shí)間都比較長(zhǎng)，只會(huì)按照自己的工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)設(shè)備的使用和問(wèn)題進(jìn)行操作和維修，如若機(jī)械設(shè)備發(fā)生一定的問(wèn)題，工作人員也無(wú)法及時(shí)地去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，讓設(shè)備的質(zhì)量逐漸下降，這也會(huì)對(duì)露天采礦的效率與質(zhì)量造成很大的影響。

3 露天采礦設(shè)備機(jī)械零件的修復(fù)措施分析

3.1 推行“三定”管理制度

“三定”這項(xiàng)管理制度主要指的是對(duì)設(shè)備進(jìn)行“定機(jī)、定人、定崗”制度。采礦機(jī)械設(shè)備中的相關(guān)人員在上崗之前，企業(yè)要對(duì)操作人員的專業(yè)能力和對(duì)操作設(shè)備的技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)，讓操作的人員和安全管理人員都能對(duì)采礦機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行原理進(jìn)行一定程度的掌握。

信息管理主要是包括對(duì)礦山開采的位置、勘測(cè)的信息、礦山的內(nèi)部與外部信息等工作進(jìn)行一定的管理，在將這些信息收集完整后，地理信息平臺(tái)會(huì)將其上傳到總控制器，工作人員可以通過(guò)計(jì)算機(jī)的輔助對(duì)信息系統(tǒng)進(jìn)行一定的收集與管理，根據(jù)礦山當(dāng)前所在的工作階段提供相應(yīng)的信息與內(nèi)容，確保機(jī)械設(shè)備進(jìn)行測(cè)量的效率。只有采礦機(jī)械設(shè)備通過(guò)了試運(yùn)行的時(shí)間，設(shè)備的零件和運(yùn)行都趨于穩(wěn)定的時(shí)候，才能讓設(shè)備投入露天采礦工作中，降低了機(jī)械因質(zhì)量因素而導(dǎo)致安全問(wèn)題的出現(xiàn)，也能防止在試運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)一定程度的零件磨損。

3.2 加強(qiáng)對(duì)采礦機(jī)械設(shè)備的日常點(diǎn)檢管理

在對(duì)設(shè)備進(jìn)行安全管理和維修的過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)備本身的性能和結(jié)構(gòu)做好一定的管理。員工在進(jìn)行操作的過(guò)程中，需要及時(shí)地去發(fā)現(xiàn)采礦機(jī)械設(shè)備所存在的問(wèn)題，并運(yùn)用相關(guān)的措施處理機(jī)械故障，最大程度地降低采礦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)安全問(wèn)題的概率。為了加強(qiáng)機(jī)械制造加工管理的工作進(jìn)度，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)制定一份合理的設(shè)備維修和保養(yǎng)的方案，在進(jìn)行工作的時(shí)候也要積累自己的經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)維護(hù)和保養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，從而讓采礦機(jī)械設(shè)備的運(yùn)營(yíng)能夠更加穩(wěn)定，延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

比如，機(jī)械設(shè)備在進(jìn)行露天采礦的過(guò)程中，很容易就會(huì)造成一定程度上的磨損，這會(huì)影響設(shè)備機(jī)械零件時(shí)的精準(zhǔn)度，導(dǎo)致采礦機(jī)械設(shè)備在采礦的過(guò)程中發(fā)生誤差。與此同時(shí)，相關(guān)人員也可以利用設(shè)備的點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)應(yīng)用服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫(kù)等構(gòu)成一個(gè)完整的設(shè)備管理結(jié)構(gòu)，并根據(jù)采礦機(jī)械設(shè)備的零件進(jìn)行相應(yīng)的維修和更換方案，如圖1所示。工作人員也能通過(guò)三維模擬圖對(duì)礦山周圍的建筑與地理信息進(jìn)行了解，對(duì)工作人員開展測(cè)量與開采工作提供了幫助，只有工作人員對(duì)礦山的環(huán)境與條件了解后，才能在此基礎(chǔ)上進(jìn)行露天采礦的工作，保障開采機(jī)械設(shè)備的工作質(zhì)量。采礦機(jī)械設(shè)備的日常點(diǎn)檢管理也能在一定程度上增強(qiáng)檢測(cè)人員的責(zé)任意識(shí)，并在工作的過(guò)程中提高了采礦機(jī)械設(shè)備的可靠性，從而加強(qiáng)了機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率，為采礦機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量和安全管理奠定了相應(yīng)的基礎(chǔ)。

圖1 設(shè)備點(diǎn)檢管理系統(tǒng)的構(gòu)成

3.3 加強(qiáng)采礦機(jī)械設(shè)備的維修與安全管理力度

隨著新時(shí)期的不斷發(fā)展，機(jī)械制造企業(yè)也要重視設(shè)備的維修與安全管理的力度。并定期針對(duì)采礦機(jī)械設(shè)備的實(shí)際情況進(jìn)行相關(guān)的檢查。對(duì)于一些具有精密性的采礦機(jī)械設(shè)備，操作人員也要利用精密性比較高的技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，讓設(shè)備一直能夠處在良好的工作狀態(tài)。為了加強(qiáng)采礦機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量和安全，相關(guān)部門也要構(gòu)建一個(gè)專業(yè)的維修與安全小組，在日常的工作中加強(qiáng)安全管理的思想工作。而企業(yè)也要加強(qiáng)資金的投入，也能從中提高采礦機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量和效率，從而增加了采礦機(jī)械設(shè)備的使用期限，對(duì)設(shè)備的檢修流程進(jìn)行詳細(xì)的劃分。

傳感器系統(tǒng)中具有超聲波測(cè)距儀、激光測(cè)距儀等相關(guān)的設(shè)備組成，由于無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)本身就能對(duì)信標(biāo)的位置進(jìn)行測(cè)量與定位，定位的精度會(huì)控制在5m的范圍內(nèi)，精確地將井巷軸向定位進(jìn)行有效的測(cè)量，保障機(jī)械設(shè)備的系統(tǒng)以及測(cè)量機(jī)理的運(yùn)作，加強(qiáng)露天采礦工作的質(zhì)量。例如，在對(duì)采礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行周期性的檢測(cè)時(shí)，不要對(duì)設(shè)備內(nèi)部的零件進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量檢測(cè)，還要對(duì)設(shè)備整體的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)進(jìn)行分析。管理人員在工作的過(guò)程中，也要在企業(yè)內(nèi)部去公布采礦機(jī)械設(shè)備的使用步驟和在使用過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注重的事項(xiàng)，并在檢修工作結(jié)束后，在企業(yè)的內(nèi)部去說(shuō)明本次的設(shè)備檢修結(jié)果，做好相應(yīng)的備份。隨著相關(guān)部門進(jìn)一步地加大采礦機(jī)械設(shè)備的維修與安全管理力度，能夠讓檢修人員快速地找到設(shè)備故障的位置，此后，只要按照維修的流程進(jìn)行操作。通過(guò)這樣的方式，不僅能夠加強(qiáng)其維修力度和安全管理的力度，還能縮短維修的時(shí)間，從而促進(jìn)了機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，增強(qiáng)了采礦機(jī)械設(shè)備的工作效率。

4 結(jié)語(yǔ)

縱觀全文來(lái)看，采礦機(jī)械設(shè)備本身的種類有很多種，工作人員在應(yīng)用的過(guò)程中，也要對(duì)露天采礦工作進(jìn)行合理的分析，盡可能地找到最適用于當(dāng)前露天采礦的方式，在對(duì)采礦機(jī)械設(shè)備的前景進(jìn)行展望的同時(shí)，也能有效地加強(qiáng)露天采礦工作的發(fā)展進(jìn)程，還能幫助工作人員展開有效的工作，從而對(duì)我國(guó)礦業(yè)的發(fā)展給予很大的幫助。