石燕春

(平煤股份安全技術(shù)培訓(xùn)中心 河南平頂山 467013)

摘要：在煤礦安全生產(chǎn)中，煤礦機(jī)械故障不僅影響著工程的進(jìn)度，降低生產(chǎn)效率，也影響著施工人員的生命安全，而傳動齒輪的失效問題是煤礦機(jī)被最為常見的問題，所以加強(qiáng)對傳動齒槍失效問題的研究具有重要的意義，因此就需要積極地探討煤礦機(jī)械的磨損原因，并且從機(jī)械零部件的選材、制造工藝等方面進(jìn)行探究，以便于能夠達(dá)到降低機(jī)械磨損，減少生產(chǎn)成本，提高煤礦機(jī)械的生產(chǎn)效車，降低事故的發(fā)生率，加大煤礦安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)械;機(jī)械磨損;失效形式;原因與措施

引言：煤炭開采作業(yè)大多數(shù)都是在地下進(jìn)行，機(jī)械設(shè)備處在粉塵和超負(fù)荷作用下，導(dǎo)致傳動齒輪出現(xiàn)問題，使機(jī)械設(shè)備處在風(fēng)險當(dāng)中，機(jī)械設(shè)備中的齒輪就會出現(xiàn)失效現(xiàn)象，對機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行造成了嚴(yán)重的影響。因此，針對煤礦機(jī)械設(shè)備齒輪的失效原因提出解決對策是非常需要的。

1煤礦機(jī)械磨損的原因分析

井下的環(huán)境比較復(fù)雜惡劣，所以傳動齒輪要適應(yīng)井下復(fù)雜的結(jié)構(gòu)情況，因此傳動結(jié)構(gòu)也復(fù)雜一些。由于煤礦是重型產(chǎn)業(yè)，要求傳動齒輪具有比較高的承載能力和性能，礦井一般空間不是很大，所以傳動齒輪還要滿足體積小，抗沖擊能力強(qiáng)等特點，傳動要求高效率，盡量減少過程中能量的損失。

2傳動齒輪失效的表現(xiàn)形式

1)傳動齒輪磨損失效

磨損的程度分為很多種，一般分為：正常的磨損、中度磨損、破壞性磨損、磨料性磨損以及腐蝕性磨損等。一般性的磨損不會對齒輪的傳動造成重大的影響，比如正常的磨損，這是齒輪傳動過程中必然存在的，在齒輪的使用壽命中，不會造成齒輪失效，這個磨損是經(jīng)過時間慢慢磨損的，不影響齒輪的正常轉(zhuǎn)動;對于中度磨損，這個要比正常的磨損速度快一點，在齒輪傳動工作的過程中，可能會發(fā)出噪音由于磨損的程度比較大，損失機(jī)械能，會降低齒輪工作的效率;破壞性磨損，這個磨損的程度就很大了，齒輪表面會形成嚴(yán)重的損傷，嚴(yán)重影響傳動齒輪工作的效率，破壞了齒輪的結(jié)構(gòu)，大大縮短齒輪的使用壽命;磨料性磨損是指在齒輪中間進(jìn)入了一些顆粒，增大了齒輪間的摩擦系數(shù)，摩擦力增大，加速了齒輪的磨損，可能會出現(xiàn)齒輪停止轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象;腐蝕性磨損就是在齒輪轉(zhuǎn)動的過程中與周圍的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)，發(fā)生了齒輪表面的腐蝕，嚴(yán)重影響齒輪的工作效率。

2)傳動齒輪疲勞失效

在加工過程中，齒輪的表面肯定存在初始裂紋，加之傳動齒輪工作的過程中應(yīng)力的反復(fù)作用下，造成材料的疲勞，當(dāng)作用的應(yīng)力超出了材料的疲勞極限時，裂紋就會延伸擴(kuò)張，加速齒輪的損壞，出現(xiàn)齒輪失效。

3)傳動齒輪膠合失效

齒輪的轉(zhuǎn)動需要潤滑油的幫助，在強(qiáng)重力作用下，齒輪間的潤滑油不能及時的補(bǔ)充，造成兩個齒輪接觸面的油膜擠破，兩個金屬齒輪直接接觸在一起，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，溫度上升，可能造成齒輪的膠合，出現(xiàn)失效。

4)傳動齒輪斷裂失效

齒輪的斷裂意味著徹底不能工作，斷裂分為疲勞斷裂，高負(fù)荷斷裂以及淬性斷裂等。疲勞斷裂就是齒輪在彎曲應(yīng)力的反復(fù)作用下，出現(xiàn)裂痕，當(dāng)應(yīng)力超出了齒輪的疲勞極限時，裂痕繼續(xù)擴(kuò)張，導(dǎo)致斷裂;高負(fù)荷斷裂是指在高強(qiáng)度的作業(yè)狀態(tài)下，負(fù)荷已經(jīng)超出了齒輪的額定負(fù)荷導(dǎo)致的破壞性斷裂，或者由于腐蝕使得齒輪部分點出現(xiàn)點蝕，導(dǎo)致斷裂等;淬性斷裂是指傳動齒輪經(jīng)過熱處理時產(chǎn)生了過大的內(nèi)應(yīng)力，產(chǎn)生裂紋，外界的壓應(yīng)力與彎曲應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生疲勞，當(dāng)超過它的疲勞極限時就會促使裂紋延伸，導(dǎo)致淬性斷裂，這種斷裂的特點就是初始斷裂的部位顏色會有點深，這是氧化的結(jié)果。