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由于礦用機械設備均工作于復雜的環境，因此原始設計就必須與普通齒輪不同，必須要對機械設備所處的具體環境進行考慮，絕不能采用傳統的設計方式，且必須對已經設計研發的設備進行工業性試驗，否則將不具備煤礦機械化高效安全生產的條件，按齒輪接觸疲勞強度來算，由于煤礦機械設備處于高負載低速運行狀態，因此所算出來的強度都將較傳統設計較高，如采煤機和刮板輸送機，但其韌性較差，易產生斷齒。
1.2加工質量
齒輪在機床加工過程中，必須按照設計的尺寸、外觀等具體要求嚴格加工，如果不按照具體規格參數加工，將使得制作產品達不到預定標準和技術要求。如齒輪制造中存在具體化學成分偏差，將會降低齒輪的材質性能；由于齒輪熱處理技術不過關所導致的強度不足，這些問題將直接影響齒輪所能服務的期限。
1.3安裝過程
煤礦機械設備如果不能穩定安裝，將使得齒輪無法達到最好的工作性能。例如齒輪軸中心線的平行度、水平度、中心距、輪齒嚙合間隙、接觸面積以及軸承安裝等安裝問題都會引起齒輪的工作壽命；若在生產中劑達不到技術要求，均會影響齒輪的正常運行以及加速其磨損。
2失效的處理對策
根據齒輪失效的原因，提出了以下具體的改進措施，將最大幅度提升齒輪的使用期，具體的改進措施包含以下6個方面。
2.1原始設計
依據煤礦的具體工作條件，優化齒輪加工制造的參數，必須準確計算齒輪所承載的載荷且必須考慮修正強度；齒輪齒形結構、加工材料、以及加工工藝，盡可能提高齒輪的硬度以及嚙合參數，且在設計階段就得想好怎么對齒輪形成如何機制進行考慮。
2.2材料選擇
必須考慮到煤礦機械超負荷低速運行的狀態，因此對于齒輪的韌性、強度及工藝性能要求很高，因此必須要選擇與此匹配的材料。目前來說，我國煤礦機械齒輪所選用的材料主要為低碳合金滲碳鋼。如果齒輪所承受負荷或受沖擊力較大，則采用Ni-Cr和Ni-Cr-Mo合金滲談鋼；如果希望機械能夠在負載工作時盡量保持穩定則選用Ni-Mn鋼。
2.3工藝質量
對機械設備的齒輪進行加工時，必須提升滾齒質量要求水平，分清楚粗、精滾工序，使得滾到精度大幅提高，齒面的粗糙度必須按照規范要求，大部分粗糙度好的齒輪設備壽命將顯著增加，因此需要采用較先進的拋光技術提高齒面粗糙度。
2.4熱處理工藝
煤礦機械齒輪承載能力的高低主要是通過提高齒輪硬度達到，但也不是唯一的決定因素，齒輪表面向芯部間區域的剪切強度的比值也是非常重要的影響因素，此值一般小于0.55。采用深層滲碳淬火的熱處理方法，將能夠很好實現這一目標。
2.5安裝工藝
必須正確調整兩齒輪軸間的垂直度和水平度，使所存在的間隙處于合理范圍內，避免出現扭斜現象，使齒輪嚙合間隙處于合理范圍，將大幅降低斷齒發生幾率。
2.6設備使用和維護方法
煤礦機械設備齒輪對于要求較高，在使用過程中，需要定期對其進行處理，且必須選擇合理的黏稠度，并及時對油進行清潔處理；對于非外露性齒輪，必須經常對齒輪機箱進行清潔處理，提高其散熱強度，及時的檢測可以避免齒輪失效的發生，從而延長其使用壽命，保證設備正常運轉。
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對于煤礦機械所發生的故障，首先應該做好相應的預防事故維修技術。具體的做法是:當煤礦機械設備出現了事故后，在維修的過程中才能夠準確發現設備的故障，因為在煤礦機械設備運轉一段時間以后，肯定會出現一定程度的損傷，對此要及時對其進行定期的維修和保養，避免部分零部件因為時間過于久遠而出現老化問題。維修保養人員必須定期對其進行維修和保養，只有這樣，才能使這類煤礦機械設備正常工作，提高設備的工作效率。
對于煤礦機械經常出現的工作時間長了，油箱容易滲油等故障，維修保養人員可以采用油液屑磨分析診斷技術，對這類煤礦機械設備的故障進行相應的診斷，而這種技術主要使用的是光譜分析法或鐵譜分析法，首先對煤礦機械設備的系統、液壓系統所采集到的油樣介質、液壓系統油樣介質的物理變化情況以及油樣的磨屑粒形狀進行細致的觀察，然后進行詳細的分析，最后從這些詳細的分析中判斷煤礦機械設備的運行工況。煤礦機械在工作的過程中所產生的熱量是紅外線的一種，維修保養人員可以應用紅外測溫診斷技術來發現煤礦機械的故障。因為當機械磨損的程度較深，或是出現電器件結點損壞等問題的時候，煤礦機械設備材料的局部溫度就會迅速升高，此時維修保養人員可根據零部件的溫度情況，用溫度傳感器對設備進行即時的監測，從而掌握設備的運行狀態，改變煤礦機械的運行性能，進而達到維修煤礦機械故障的目的。無損檢測技術在煤礦機械的保養與維修中，也是一類應用較為廣泛的故障診斷技術，維修保養人員在不損傷煤礦機械設備的前提之下，認真地檢測機械設備的表面缺陷和內部的缺陷。對于煤礦機械的表面缺陷可以采用磁粉檢測、滲透檢測以及超聲波等先進的檢測技術;而對于煤礦機械的內部缺陷，可以采用射線檢測、中子檢測以及微波檢測等科學的技術。
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2.1人體工程設計
所謂人機工程設計技術主要指的是通過人機工程學理論，面向人的機械設備技術。人機工程的核心是通過人的生理以及心理變化特征，通過數據系統的調控，從而滿足人們的需求。這種設計理念的優點在于可增強工作的成效性，最大限度的提高煤礦生產的效率，降低操作中的失誤次數，對于工人自身來說，既省時又省力。但在進行人體工程設計時機械設備的安全性是值得我們關注的地方，要充分將人機以及周圍環境的變化相互考慮其中，在確保煤礦環境安全、溫度的基礎上進行該技術的順利應用，從而為煤礦生產做出應有的貢獻。
2.2煤礦生產的自動化設計
煤礦生產中的自動化設計可在結構內部將控制器、執行器與傳感器等集合成一體，實現自動化的結構系統，這樣機械設備在運行中一方面可對周圍的環境做出一定的反應，另一方面當遇到障礙等情況時可通過識別，自動化的越過障礙物，實現高效率的運轉。這種自動化的設計理念提高了機械設備的使用性能，在安全上也得到了一定的保障。在自動化采礦中該技術就得到了大力的應用。近些年來我們發現在煤礦安全生產中，高科技技術像紅外技術等都已得到廣泛的應用，從中我們也能發現煤礦生產在未來的發展中對智能化機器的應用也會愈加廣泛，它所帶來的便利也會得到人們的普遍認可。
2.3機械設備的摩擦學設計
機械設備中的摩擦學設計主要講的是物體在做相對運動時，運動表面會受到一定的阻礙，即就是摩擦。在機械設備的使用中受到一定的摩擦是在所難免的，這種現象不但會影響設備的使用年限，而且在更換不及時的話會造成嚴重的后果，對煤礦的安全生產造成一定的威脅。因此在進行機械設備設計時關于零件之間的摩擦以及設備之間的摩擦都應引起我們足夠的重視，在設計時要采取行之有效的措施將摩擦力的影響最小化。
2.4煤礦生產的網絡化與虛擬化設計
隨著網絡化的不斷普及，在煤礦機械設計理念中將網絡化技術的引入對煤礦的生產起到一定的促進作用，因而我們應該深入探究基于煤礦機械設計中動態模擬理念的研究。在煤礦生產中環境的變化等條件都會機械設備的正常使用造成一定的威脅，作為一名設計人員，在進行相關設計時要將實際生產中可能出現的一系列問題全部考慮其中，將損失降至最低。
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再次，加強機械的維護工作。對于機械來說，進行良好的維護對機械的使用壽命有很大的促進作用，并且還能夠及時地發現機械所存在的安全問題。在選擇優質機械的同時，要做好相應的養護工作，再好的機械通過不斷地使用也會出現一定問題，所以，在機械通過高強度的工作后，要對機械進行及時的檢查，及時地發現問題并做出相應的處理。最后，加強相應的監督管理工作，在煤礦機械進行施工的過程中，相關的管理人員要加強監督工作，并對相應的施工人員進行有效的管理是十分有必要的。不僅要做好相應的維修管理工作，還應當對現場施工行為進行規范，雖然施工技術人員在使用煤礦機械進行施工的過程中，具有一定的專業素養，但是由于長時間的工作強度，難免出現一些突況，因此，為了對此類問題進行有效的規避，需要相關的管理人員在施工的過程中做到細致的監督工作，避免因技術人員的疏忽而對機械造成嚴重的磨損或者直接停止工作。
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2專業化理念
煤礦企業應該著力培養專業的維修人員，對于規模稍大的企業更應考慮組建專業的維修隊伍。考慮到企業節省成本的原則，這些技術人員可以從有潛力的一線工人中選擇并加以培訓。但從長遠的角度來講，外聘素質更高的技術人員會給企業在競爭中帶來更大的優勢。對這些專業維修人員的要求，既要充分了解一線生產實際，實際工作場所的環境和條件，礦井工人及其他工人的工作狀態，同時也要懂得專業的機械維修知識。他們最好能參與到產品設計環節中，或者定期到煤機制造企業進行定期培訓學習。專業的維修人員能夠使機械故障得到更高效的解決，進而給企業避免不必要的損失，提高企業收益。
3信息化理念
煤礦機械的維修難度，與機械設備本身的設計關系緊密。而機械設備的設計需要關于一線作業環境的第一手資料，設備的改進和升級更是需要得到舊設備運行過程中的各種具體數據。隨著社會的發展和時代的進步，信息化時代已經到來。依靠強大的信息技術能夠使這些資料和數據的收集和整理更加客觀、準確、高效。基于信息化理念設計出的煤礦機械設備，能夠使維修更加便捷和有效。
4前瞻性理念
前瞻性理念既包含對設備日常使用的保養加以重視，也包括對機械運轉的常規性計劃性故障排查。現階段大多煤礦往往在故障發生后才進行維修，而對于生產過程中機械設備運轉的常規保養沒有給予足夠的重視。任何機械制品的使用，必然會有磨損和老化，這是不爭的事實。常規使用中，如果給予了良好的保養，設備使用時間必然會相應延長，并降低故障發生的幾率。定時的，有目的的對機械進行故障排查，則能夠及時發現設備的問題，防患于未然或贏得時間及時找到解決方案將企業損失降到最低。前瞻性的理念，將改變煤礦企業機械維修的被動性局面，占據主動，增強企業綜合競爭力，有利于煤礦企業的發展和壯大。
5進步性理念
進步性理念指的是將設備改進和升級這個過程一定程度上加入到維修環節里。在信息性理念得到貫徹的前提下，充分利用完備的網絡信息系統對機械設備進行維修將成為今后煤礦維修的趨勢。而相對于傳統意義上的維修，網絡信息能夠給維修者提供大量有效的可行的改進意見，使機械在修理過程中不但能恢復到原本的使用性能，同時可以利用最新的研究成果對設備進行嘗試性改善和改良，提高設備使用效率，進一步提高生產效率。
6環保性理念
可持續發展是新時代對于企業的新要求。綠色維修要求在煤礦機械維修過程中，確保將設備使用率的提高與環境保護，資源節約統籌協調。最大化的符合國家關于節能、減排及降耗等關于經濟和環境的要求。機械設備的綠色選材，可拆卸、可回收、模塊化、全生命周期的設計能夠給維修的環保性提供基本保障。
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1．2超聲波檢測技術
超聲波檢測技術主要是采用脈沖反射超聲波探傷儀，對被檢測機械設備的內部缺陷進行探傷檢測。超聲波是一種頻率超過二十萬赫茲的聲波，具有比較好的方向性和穿透能力，在使用超聲波探傷時，當遇到兩種不同的介質時，超聲波會產生反射現象，從而可以檢測出損傷的位置和范圍。檢測時，超聲波檢測頭必須與待檢工件表面緊密接觸，不可以有空隙存在，超聲波檢測頭可以同時接收到損傷處反射回來的超聲波，并將其轉變為電信號進行相關處理。超聲波檢測主要是探測工件內部的缺陷和損傷，主要應用在煤礦機械設備動力軸以及傳動軸等內部零部件的檢測上。
1．3射線檢測技術
射線檢測技術主要是采用X射線和γ射線對煤礦機械鑄件和焊縫進行檢測，由于鑄件裂紋和焊縫裂紋都是體積性的，所以當射線入射方向與裂紋呈相同平面的時候，射線可以檢測出損傷或者缺陷。射線檢測中軟射線檢測主要應用在輕質和薄質材料上，重型材質和厚材質需要使用硬質射線進行檢測。目前射線檢測結果的后期處理方式也已經有了很大的進步，可以提供更多的信息給機械設備維護人員。
1．4滲透檢測技術
滲透檢測技術主要是采用虹吸原理進行的，主要包括著色法和熒光法。煤礦機械設備滲透技術的使用主要采用的是著色法，具體是先將滲透劑滲透到待檢工件的表面，然后施加顯影劑，由于滲透劑和顯影劑的化學作用，此時在待檢工件的損傷或者缺陷部位會有比較明顯的顏色，從而根據顏色的分布可以確定損傷或者缺陷的位置形狀和分布。由于煤礦機械設備中含有大量的非磁性材料，如銅、鋁等，無法采用磁粉檢測技術進行檢測，只能通過滲透檢測技術進行檢測，所以滲透檢測在煤礦機械設備安檢中有著廣泛的應用。
2煤礦機械安檢中無損檢測技術的具體應用
2．1煤礦機械傳動軸類安全檢測
煤礦機械設備中傳動軸類是應用非常廣泛的一類零部件，例如通風機主軸、皮帶運輸機主軸、提升機主軸等，在煤礦生產中都具有非常重要的作用。這些零部件作為承載部件，長期大負荷運行，很容易造成磨損和疲勞裂紋。這些疲勞裂紋如果不能及時發現和處理，就是安全隱患，很容易造成傳動軸疲勞斷裂，甚至造成重大安全生產事故。在檢測這類疲勞裂紋和磨損的時候，由于拆卸此類傳動軸難度很大，通常是采用超聲波檢測技術對此類軸進行檢測，利用超聲波探傷儀用縱波檢測的方式檢測傳動軸的端面，用橫波檢測的方式對傳動軸的徑向進行檢測。由于軸類零件的制造工藝特殊以及軸類臺階較多，因此其內部缺陷和裂紋基本上是平行于軸向的，所以主要還是以橫波檢測為主，縱波檢測為輔，縱橫波相結合的方式能夠全面得將傳動軸內部的缺陷和裂紋進行檢測和判斷，為設備維護人員提供詳細的檢測信息，從而為后期處理提供詳細真實的依據。
2．2煤礦機械通風機葉片的安全檢測
通風機是煤礦機械中常見的設備，主要作用是為了保障礦井下正常的通風，以確保井下工作人員的健康和人身安全。由于通風機運行的環境十分嚴酷，空氣濕度大，酸性強，加之長時間運行，造成通風機葉片在轉動時受載荷部位很容易產生疲勞裂紋。如果檢測不夠及時，一旦葉片發生斷裂，將會對整個通風機造成破壞，所以對煤礦通風機葉片的無損檢測非常重要。
2．3煤礦機械提升設備連接件的安全檢測
煤礦機械提升設備連接件主要有銷軸、吊鉤等，是提升設備承受載荷的主要零部件，而且長期使用很容易產生裂紋，需要定期做無損檢測，以保障生產的安全性和可靠性。由于這些連接件可以進行拆卸，而且大部分是鑄鐵的材質，因此可以用磁粉檢測技術對零部件表面進行檢測，對銷軸類的零部件可以同時采用端面縱波超聲波進行檢測。
3煤礦機械設備無損檢測技術的發展趨勢
3．1超聲相控陣檢測技術
超聲相控陣檢測技術是近年來發展起來的一種新型無損檢測技術，目前在煤礦機械設備檢測中，超聲相控陣檢測技術應用的范圍比較小，還沒有實現普遍使用。超聲相控陣技術主要是采用多種形狀的多陣元換能器來產生和接收超聲波波束，并且根據控制換能器中發出的各脈沖時間延遲，從而獲得聲波的變化，實現檢測過程。最后通過機械電子掃描的方式獲得最終的檢測圖像和檢測分析結果。超聲相控陣技術的優點在于可以檢測結構復雜的零部件和其他無損檢測技術無法檢測到的盲區位置。
3．2微波無損檢測技術
微波無損檢測技術是利用電磁波的反射作用和投射作用來獲得電磁波的振幅和相位變化，從而分析出待測工件中的裂紋裂縫等缺陷。該技術的特點就是可以提供最精確的無損檢測數據和檢測結果。
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磁選機是磁分離技術的關鍵設備。永磁筒式磁選機廣泛用于磁鐵礦分選、煤礦重介質回收、非金屬礦提純等。其突出優點是節能、環保、結構簡單、易于操作維護、占地面積小、處理能力達。公司采用先進的磁路設計理念，優質的材料以及獨特的加工工藝生產制造的磁選設備一直處于同行業領先水平。
1.1.2螺旋分級機
在煤礦機械加工設備中，螺旋分級機作為一種煤礦發展的基礎型設備，一直受到了廣泛的運用，他的主要功能是在煤礦在進行選礦的過程中應用于磨礦回路內，負責預先分級與檢查分級，并且還擔負著洗礦、脫泥等重要工作。他的工作原理是利用重力與離心力，將顆粒在流體中所呈現的沉降規律進行物料的分級處理。在現實的應用中該設備組裝簡單、性能可靠、操作簡易等，是當前首選的煤礦機械設備之一。螺旋分級機在構造上可分為高堰式和沉沒式兩種。高堰式適用于粗粒分級，其分級溢流粒度一般大于0.15mm，而沉沒式適用于細粒分級，其分級溢流粒度一般小于0.15mm。
1.2煤礦機械設備的數字化開發
科學技術的發展促進了煤礦機械設備的轉型，面對數字化、智能化系統的出現，煤礦機械設備的發展方向亦是如此。在進行煤礦機械設備數字化的開發過程中，通過應用現代科學中數字化技術對所要設計的設別進行開發階段的信息設定，使用一種新型的表達、設定、存儲、控制方式，優化傳統的設備使用性能，進而達到創新應用的目的，使設備進一步符合市場的發展要求。這種技術在一般應用了CAD、CAPP、等輔助技術，還通過計算機系統建立了數字化模型，通過利用仿真技術等進一步優化設備改造的數字化應用技術。
二、煤礦機械設備進行改造的目的
為了確保煤礦機電設備能夠滿足現實的社會生產需求，在進行機電設備的改造過程中，必須緊密的與社會市場的需求相結合，只有這樣才能夠提高其實際的應用價值。面對當前新型設備的不斷增加，在進行煤礦機械設備的改造加工過程中正在面臨中嚴峻的競爭，如果設備的改造質量及性能滿足不了客戶的實際需求，就會被市場所淘汰。所以，在進行煤礦機械設備的加工制造以及改進的過程中，主要的目的是為了提高機械設備的使用精度、提高設備的應用質量、強化其對工件加工的精準度，保證產品的使用性能能，使改造后的設備能夠滿足社會的市場需求。
三、煤礦機械加工制造行業中設備的改造
3.1實用液壓支架的改造
煤礦生產需要應用眾多的大型機械生產設備，各種液壓支架、大功率采煤機等重型設備的應用已經在該行業中屢見不鮮。煤礦機械制造的相關設備的質量以及在投入使用后的效果主要有機械加工的水平決定。面對當前社會發展中對煤礦設備使用要求的不斷提升，原有的傳統設備已經不能夠滿足現代社會的需求，為了能夠使其達到當代社會的要求，在進行現有機械設別的使用中，必須基于其基礎之上進行一定的改造，使其能夠滿足生產要求。通過實踐分析可以發現，首先我們可以對煤礦機械設備中應用的數控切割機進行改造，通過將已經報廢的或者廢棄不在使用的設備修復完整后，通過切割下料等降低打磨、人工劃線等工作量的提升，進一步的提高勞動的生產效率，降低工人的勞動強度，其次，還能夠保證焊接后的結構原件之間的圓弧度達到光滑與流暢要求，確保其質量及外觀過硬，確保數控車床能夠快速的代替普通的車床。通過合理的應用數控車床，將有效的提高相關機械的制造加工質量以及銷軸的制造表面粗糙度，保證組合的煤礦機械設備達到使用的要求。并且，還可以保證鉸接孔處的銷軸類部件之間的磨損降低到最低，保證煤礦機械設備使用壽命得以延長，還可以確保設備之間的支架能夠靈活的進行運動，提高了設備應用的安全性。若能夠對退火爐進行擴建，必然能夠降低加工的機械原件的鑄造退貨時間，縮短制造工期，保證組焊工作的順利進行。
3.2礦業機械的焊接
在進行機械構件的焊接過程中，往往都會使用火焰矯正焊接的方法，但是該方法中對變形矯正技術的應用一直是一個急需解決的難題。在進行構建焊接中，其變形的主要原因就是焊接的構件在接受焊接的過程中所受的熱力分布不均勻，而火焰矯正的目的就是為了是機械構建能夠通過矯正的方式達到一個重新平衡分布的目的。所以，在矯正過程中就必須對應力的集中點進行準確的選擇，并合理的應用矯正加熱方式。在進行煤礦機械加工制造設備的改造中，在面對變形問題發生時主要應用如下幾種矯正方法。結構件頂板或底板局部隆起一般采用點狀加熱方式。點狀加熱俗稱蜂窩加熱，即火焰加熱是有規律排列的點。對于槽形結構局部向上彎曲的變形，矯正的時候可以在腹板的兩側向一個方向進行線狀擺動，加熱的寬度視變形的大小和鋼板的厚度而定。線狀加熱就是將火焰沿著直線方向移動、同時作一定的橫向或者循環擺動。
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二、軟啟動轉動技術的發展趨勢
近幾年，在分析功率大的軟啟動技術過程中，得出一種全新的機電自動化轉動設備，從采用技術來看，這種設備與國內外現有軟啟動傳動裝置有明顯區別，這種設備在一定時間內被稱為雙向電機差速軟啟動設備，這種裝置能夠對軟啟動技術中的很多問題進行處理，確保功率大的機械電子設備能夠實現軟啟動和停止，速度能夠大范圍調整，并進行自我超載維護，平衡驅動功率[4]。通過這種軟啟動技術，功率大的電動設備在理論上電流為零，是一種真正的空載啟動，能夠對節省電能消耗，周圍電氣和其他設備的使用時間得到相應延長，一些開關和變壓器的選擇標準有所降低，還能將用戶的初期投資節省一部分。
軟啟動傳動系統的重要構成有功率較大的主電機和功率較小的副電動機。從結構上分析，減速設備的輸入軸和主要電動機的輸出軸能夠用聯軸器產生聯系，特定結構的太陽輪通過輸入一段進行連接，行星輪和內齒輪圈是太陽輪的主要驅動設備，可以用來輸出動力。軟啟動技術的特征是在內部圈輪差動基礎上固定蝸輪，運用機械運轉模式，連接蝸桿和副電動機，運行軟啟動技術設備后，通過小型變型設備和數字電機控制設備，這些沒有極點的速度調控器能夠輔助電動機運行，令電動機能夠經過主電動機轉動，并確保其空載轉動，連接主電動機電源。所以電動機與預期轉速一致，連上電源之后，電動機的啟動電流不大。
工作人員應首先明確輸出軸的軟啟動技術速度，然后將輔助電動機的速度和內圈齒輪速度降低，保證主電動機的動力能夠想輸出軸相接的機械負載上逐漸轉移，以此實現機械電子設備的軟啟動技術。與此同時，采用主電動機和輔助電動機的速度相結合，保證滿足機械電子設備的軟停車應用條件，運用多點驅動模式，比較設備中各主電動機輸出的功率大小，對相應的副電動機的運行速度進行嚴格控制，確保多臺電動設備能夠勻速運轉，并且安全可靠運行，然后有效解決電動機特性不相符的轉動矛盾。這種軟啟動裝置還有以下優勢:傳動效率高、發熱量小、維護成本低等。
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3.小件系列最大尺寸及重量工件外形尺寸（長×寬×高）：1536×150×150mm，工件最大重量：300kg，產量：每班1200件，年產60萬件。
二、工藝設計
1.大件涂裝車間大件涂裝車間可完成輸送機頭架、尾架、槽體、破碎機主機架、過度槽減速器等尺寸較大，重量超過0.9t的大件涂裝作業。主要功能是噴漆前的工件清理、準備、噴漆、自然干燥等，并設置待涂裝工件存放區和工件周轉區。考慮到項目為柔性生產，需涂裝的工件尺寸和重量變化較大，該車間的噴漆設施設置成雙工位整體移動式水旋噴漆室，該生產線包含噴漆室為兩套，兩套噴漆室即可獨立作業又可組合工作。大件主要生產工藝車間生產為間歇式生產，工件輸送方式：車間起重機吊運工件進出噴漆工位，主要生產工藝為：“組合”上件工件清理、準備噴底漆流平、表干噴面漆流平、表干、檢查下件（1）大件在焊接總成前已除銹，所以大件涂裝不再考慮除銹設施，但需人工清理后噴涂。（2）本車間噴涂油漆采用丙烯酸煤礦機械專用防銹漆及配套稀釋劑，噴涂方式采用涂料利用率高的環保型混氣噴涂。由于所采用的油漆屬于快干漆，工件漆膜的干燥采用在噴漆室內自然晾干的方式。（3）采用雙工位整體移動式水旋噴漆室，雙工位整體移動式水旋噴漆室通過噴漆室室體在兩工位之間的移動進行生產，從而減少重型工件的運輸量。工作時，首先利用車間起重機把工件吊放到地面承重格柵上，然后將整體移動水旋噴漆室室體移至工件上方，形成一個完整的、封閉式的水旋噴漆室，完成噴漆、流平、晾干工作。（4）噴漆室內連續完成噴漆、流平和晾干工作，工件部分采用組合方式進入噴漆室內噴涂。
2.中小件涂裝車間中小件涂裝車間可完成輸送機中部槽、電纜槽以及刮板、銷軌等桿件小件的涂裝作業。主要功能是拋丸、噴漆前的工件清理、準備、噴漆、烘干等，并設置待涂裝工件存放區和工件周轉區。中件主要生產工藝車間生產為自行環鏈葫蘆輸送機輸送，上件采用車間起重機吊運，主要生產工藝為：上件底漆噴涂流平面漆噴涂流平烘干（60～80℃，40min）檢查、噴號下件（1）本車間噴涂油漆采用丙烯酸煤礦機械專用防銹漆及配套稀釋劑，噴涂方式采用涂料利用率高的環保型混氣噴涂。由于所采用的油漆屬于快干漆，工件漆膜的干燥采用在噴漆室內烘干。（2）噴漆間新鮮空氣從送風裝置進風口進風，經過濾、加熱（如需要）、均流、消音后通過風管進到設備頂部動壓室，通過袋式過濾器及板式無紡布過濾后以0.45m/s以上的斷面風速進入室體內，其氣流將工件環繞包圍住并向中間逐漸收縮，過噴漆霧不能飛濺，從而改善了工人操作時的勞動衛生條件。（3）烘干室通過風機將外部新鮮空氣經初級過濾網過濾后，與加熱器產生換熱送入到烘干室底部兩側風箱，再經過濾網二次過濾凈化，熱空氣進入到烘干室內，從室體頂部回到加熱機組進入下一次循環，除吸進少量新鮮空氣外，絕大部分熱空氣又被繼續加熱利用，送入到烘干室內部，使得烘干室內溫度逐步升高，當溫度達到設定溫度時，燃燒器自動停機，當溫度下降到設定溫度以下4～5℃時，加熱系統自動工作，烘干室內溫度保持恒定。最后當烘干時間達到設定的時間時，烘干室自動關機，烘干結束。
3.小件主要生產工藝車間生產為通用式懸掛輸送，人工噴漆，上件采用車間起重機吊運，主要生產工藝為：上件底漆流平面漆流平烘干（60～80℃，40min）強冷檢查、噴號下件（1）本車間噴涂油漆采用丙烯酸煤礦機械專用防銹漆及配套稀釋劑，噴涂方式采用涂料利用率高的環保型混氣噴涂。由于所采用的油漆屬于快干漆，工件漆膜的干燥采用在噴漆室內自然晾干的方式。（2）水簾噴漆室用于刮板及銷軸等工件噴涂，為噴涂作業提供一個良好的涂覆場所和舒適的作業環境，提高涂層質量。其原理為：外部空氣由進風口經初級過濾網過濾后由送風機送到房頂，這樣氣體進入靜壓室內經過濾棉均勻地充斥漆房，并在工件周圍形成風幕，這時漆房內有載風速可達0.4m/s以上。工件兩側工作區域內層流風速均勻，且噴漆時的漆霧不會在操作者呼吸帶處停留，而隨氣流迅速下降，此時漆房內有害氣體濃度遠遠低于國家《工業企業設計衛生標準》中車間空氣中有害物質最高允許濃度，在排風機的作用下，氣流通過排風過濾系統流向排風道，這樣排出氣體符合國家標準。
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2.1加強專業技術人員的培養和管理加強煤礦機械設備管理需要培養一批專業水平高，業務能力強的技術人員，提高專業維修人員對技術的掌握程度，因為當前一些管理技術人員對于特種油的認知水平不高，甚至一些管理理念比較陳舊，已遠遠不能滿足現代管理技術的要求，故而加強對專業人員的技術訓練已經迫在眉睫。同時隨著濾油設備和技術的不斷被采用以及近年來隨著零件精密程度越來越高，對于液壓的要求也逐漸變得嚴格，如果不能及時提高技術人員的技能水平就會導致零部件和配件之間磨損管理不到位，會導致存在非常危險的安全隱患。同時由于專業管理人才嚴重缺乏，以及缺乏嚴格的測試手段，這在一定程度上也會導致機械設備故障頻繁發生，另外，選擇合理設備，需要合理引進設備油檢測設備，確保油購買質量，充分利用油油液質量檢測儀的先進功能，以及積極購買先進儀器的濾油器。隨著精密液壓元件的要求越來越高，設備之間的運動空間越來越小，越來越敏感，大量的實踐證明，設備的管理在很大程度上不僅與油清潔度有著很大的關系，而且也與設備的日常維護有關。同時，煤礦機械設備的日常維護不合理也會導致油污染，所以這就要求技術人員需要不斷增加設備清潔意識，及時購買濾油設備，降低污染。
2.2根據具體情況合理選擇油油的合理選擇是油在煤礦機械設備使用過程中的一個重要環節，需要綜合考慮機械設備運行的主要影響因素，合理選擇油，進而確保油在煤礦機械設備運行過程中發揮最佳效應。首先，根據實際需要和設備運行情況合理選擇合適的油，尤其要注意根據機械設備的具體運行環境，其次，選擇合適的油過程中應該加強對油的質量保證。再次，應根據相應的績效來合理判斷油的使用狀況。針對油的不同性能指標，由于粘度、傾點、閃點等因素都會影響對機械設備的最終效果，所以需要加強對油的合理考慮和選擇，其中，粘度是各種油分類的一個重要指標，是影響油質量的決定性因素，對于油粘度的選擇，需要結合設備的具體情況，進行合理的選擇，應根據數據確定計算。同時在合理選擇高質量油的同時，還需要選擇價格低廉質量優質的油。油的性能指標選擇是復雜的，需要充分比較不同種類的油，根據實際情況和要求進行綜合判斷。不同質量的油的性能指標之間存在巨大差異，在正常使用條件下，應避免出現這種情況，同時，需要遵循合理的油替代原則，選擇相同類型和性能指標的油，并且注意高粘度油的替代選擇，并按照從低到高的原則，考慮油特定的工作環境和溫度。所以在對油進行合理選擇的過程中，為了保證煤礦機械設備的運行性能，需要合理選擇油并充分發揮油的積極作用，根據煤礦機械設備所使用油的實際工作條件，結合油的質量，科學合理選擇性能指標，進而確保選擇合適的油。
2.3對油使用狀態進行合理檢測控制由于煤礦機械設備的油在使用過程中將伴隨老化現象而逐漸失去作用，這是油發生變化的客觀規律。所以對油的使用狀態需要合理進行檢測和控制，準確及時對油的狀態和性能指標進行適當的檢測，防止油失效而對煤礦機械設備造成不必要的故障問題，所以對油使用狀態進行合理控制，采取科學的檢測控制手段，可以大大提高油的使用壽命，減少購買油的資金使用。與此同時，由于油隨著使用狀態而逐漸發生老化，在使用過程中若不及時正確對油進行使用狀態監測，其后果將會是很嚴重的，所以需要合理加強油監測系統的建設，必須掌握油的技術狀態檢測，以最大限度地提高油的使用壽命，嚴格執行設備規范，定期觀察油的顏色，檢查油的透明氣味，驗證油的檢驗質量變化等，提高機械設備的運行安全性能和機械設備的穩定性。另外，針對油的更換需要按照規定來進行，按照通常油使用和試驗結果確定換油周期，同時根據油制造商和設備制造商的建議，結合使用情況對油進行定期更換，盡量延長油的使用時間，確保更換油的維護時間，并嚴格避免對環境的污染和破壞。在更換油過程中，需要根據檢驗評定的結果確定機油更換時間，然后結合實際經驗進行定期更換。
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在長期的《表面改性技術》教學過程中，我們一直致力于教學方法的改革，以求達到最佳的教學效果。當今的本科教學強調素質教育，其教學結構是學教并重，即"主導－主體"教學模式。這種教學模式的核心在于既要發揮教師的指導作用，又要充分體現學生的主體作用。據此，我們對《表面改性技術》課程教學方法及手段進行了多方面的改革:
2．1采取“研究性教學和研究性學習”的教學方法
從研究問題入手，將“原理－設備－工藝－工程”的知識構建過程展現出來，同時提出新的問題，組織學生展開思考和研討，引導學生把所學知識與煤礦設備工程實際緊密結合，變單向傳輸式教學為雙向互動式教學，變以強調理論內容為主的灌輸式講授為探究理論研究過程為主的引導式講授，實現真正意義上的“雙主”教學。
2．2積極組織學生開展研討活動
例如在學習有關熱噴涂的內容時，以井下帶式輸送機底托架熱噴涂鋁加封孔劑處理可大幅提高使用壽命為例，讓學生進行討論，幫助、引導學生從材料的選擇、涂層的結構以及噴涂工藝流程、實施過程等各個方面進行考慮、分析，并提出解決的方法。這樣，通過啟發式教學，不僅可以鞏固所學知識，而且可以幫助學生學會從多方位、多角度去思考問題，去了解煤礦機械的使用情況，有利于調動學生的學習積極性。
2．3理論結合實際
加強校外實踐基地建設《表面改性技術》課程是一門理論性與實踐性相結合的課程，學生在學習過程中往往對煤礦機械表面處理工藝的理解不深入。為此，我們通過學生參加實踐，組織現場教學，把理論與生產實際相結合，極大地提高了教學效果。例如，我們在江蘇中礦大正表面工程技術有限公司以及鄭州煤礦機械集團股份有限公司建立了校外實踐基地，從而使學生的實踐活動常態化。江蘇中礦大正表面工程技術有限公司是國內表面工程領域的龍頭企業，主要從事鋼結構長效防腐涂裝、纜索涂裝工程、電廠特種表面處理、機械零件表面修復等，是國內熱噴涂領域首家通過ISO9001質量體系認證的企業。鄭州煤礦機械集團股份有限公司是中國領先的煤炭綜采綜掘設備制造商，是國內最大的液壓支架制造商。企業被科學技術部、國務院國資委和中華全國總工會授予“國家創新型企業”稱號，同時被國家五部委共同認定為國家級的企業技術中心。
2．4利用多媒體技術、結合英文教材
開展雙語教學采用現代化教學手段可以節省時間，而且生動、直觀、動態地展示各種表面技術的原理、工藝流程等，化抽象知識為具體知識。我們在教學媒體現代化建設中堅持走立體化建設之路，形成以教材、電子教案、多媒體CAI課件及網絡學習系統為一體的立體化教學體系，為課程的教學提供了內容豐富、高質量的教學媒體資源。除PPT外，還利用動畫、視頻等進行輔助教學。如我們依靠自身力量開發了等離子噴涂法原理、電弧噴涂原理、化學氣相沉積、粉末火焰噴涂、離子束沉積、真空鍍膜、金屬蒸鍍等25套動畫模擬示意圖，這些輔助教學手段生動、直觀、動態地展示了各種技術的原理、工藝流程，化抽象知識為具體知識，極大地激發了學生的學習熱情。2011年，教學團隊建立了《表面改性技術》課程網站，并已將教學大綱、實驗教學大綱、實驗指導書、英文教材、教學課件、教學錄像、視頻、動畫等資料上傳至網站供學生參考，網站還開辟有“答疑園地”欄目，團隊的全體教師通過這一欄目答疑、批改作業、安排和指導實驗。經運行使用，學生普遍反映良好。另外，從2004年開始，我們致力于英文教材《IntroductionofSurfaceEngineering》的編寫及雙語課件的開發，并適時地開展了雙語教學，形成了自己的特色。
2．5設置實驗環節，提高能力培養
《表面改性技術》課程涉及的表面處理工藝種類多，主要有熱滲鍍技術、熱噴涂技術、堆焊技術、化學轉化膜技術、氣相沉積技術、“三束改性”等。每一種表面技術都有其特點，而且相互獨立。根據我院實驗室的條件，我們開設了熱噴涂、熱噴涂涂層性能表征、等離子化學氣相沉積DLC膜、等離子化學氣相沉積DLC膜的表征、離子注入改性等實驗，力求做到使學生對相關工藝與設備有深入了解，并能進行操作，為今后從事相關工作打下良好基礎。總之，經過長期不斷的教學改革和實踐，《表面改性技術》課程教學安排更趨合理，內容不斷深化，學生學習興趣濃厚，能夠將課堂上所學理論知識應用到科研與生產實際中，學生的動手能力及創新意識明顯提高，教學效果顯著。
3教材建設
本課程是重要的技術基礎課，又是培養發展創新能力的一門舉足輕重的課程，是材料科學與工程專業學生進行綜合工程素質教育和現代技術教育的重要陣地。結合煤礦機械行業背景及材料專業特點，教學團隊編著并出版了教材《材料表面工程技術》，編印了英文教材《IntroductionofSurfaceEngineering》以及實驗教材《材料改性實驗》，同時自編課程講義和教案。目前，《材料表面工程技術》作為高等教育(礦業)“十二五”規劃教材已編寫完成，并將于近期出版。此外，我們對教材內容在以下方面進行了調整。(1)著重介紹每章要點，便于學生預習和復習。注意和后續課程教學內容的分工、銜接和配合。增加英文專業名詞，為今后學習外文資料奠定基礎。(2)部分章節設立課堂討論環節，列舉大量實例，增加與學生的互動，便于學生理解掌握知識點。例如:對掘進機、采煤機中的礦用截齒，在使用過程中承受高的壓應力、剪切應力、沖擊載荷以及溫度變化，因而極易磨損。通常采用熱噴涂、等離子熔覆、激光熔覆、堆焊耐磨焊條、等離子束表面冶金、釬焊－熱處理一體化等表面改性技術提高其耐磨性。對煤礦綜采工作面的液壓支架而言，由于礦井特殊的環境，因而對支架立柱、千斤頂表面、油缸、活塞等產生強烈的腐蝕，最終導致支架失效。常采用的表面處理技術有:化學熱處理，如滲鋁、滲鉻、滲硼、硼鋁共滲等，電鍍鋅、銅、鉻、鎳，化學鍍鎳、磷化，堆焊以及熱噴涂鋅鋁合金層等。對于煤礦罐道，一般采用普通碳鋼制造，其傳統的表面處理方法包括:涂料防腐、熱浸鍍鋅、熱噴涂鋅+涂料防腐等。(3)針對近幾年發展起來的新的煤礦機械表面處理技術如達克羅表面處理、Q－P－Q鹽浴復合處理技術，陰極氧化法等進行簡明扼要地講解，以擴大學生的知識面。
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1.油液分析診斷煤礦機械設備中的油液可以作為樣本，為機械設備的故障診斷提供依據。油液分析診斷主要是利用光譜分析技術，針對油液中的磨屑顆粒狀態進行觀察和檢驗，以此作為依據，對機械設備的運行狀態做出評估，確定設備是否完好無損。
2.對機械設備構不成損失的診斷對機械設備構不成損傷的診斷方法和檢測技術是現在煤礦企業檢測機械設備的最常見的方法，而且在機械設備的診斷中應用最廣泛。機械設備不會發生損壞就能夠有效地檢測到故障，機械設備在進行診斷和檢測時應該首先對診斷技術和方法進行明確，要對要進行診斷的機械設備的加工程序、材質以及質量安全問題做到科學分析。
3.振動檢測機械設備的診斷振動技術主要是根據機械設備運行過程中的振動信號，對其運行狀態進行判斷。通過振動信號頻率的變化，可以確定振動數值是否發生了變化，以及變化的實際情況，以此為依據可以判斷機械設備在運行過程中所形成的故障。這種振動監測機械設備故障的診斷方法十分簡單，而且診斷的成功率較高，因此也獲得了廣泛的應用。
4.溫度測量診斷機械設備當機械設備長時間運轉，就會形成高溫，而過高的作業溫度會對機械設備產生損壞，不僅設備本身受到影響，其相關部位的材料也會由于受到高溫影響而發生損壞。因此，可以通過溫度測量對煤礦機械設備的故障進行診斷，利用溫度傳感裝置，通過設備溫度的變化對機械設備故障做出診斷。
三、煤礦機械設備的維護措施
1.預防事故維護預防事故維護指的是在機械設備發生故障之后，進行維護時會有明顯的故障點，當煤礦機械設備經過長時間的運轉之后，故障點的損傷將會更加嚴重，因此需要以時間為前提，每當機械設備運行一個固定的時間段之后，就要對機械設備進行診斷和維護，尤其是對故障點要給予足夠的重視，只有這樣定期進行維護和保養，才能延長設備的使用壽命。堅持預防事故維護，可以保證設備的零件不會由于長時間的使用而產生磨損或者破壞而對整個機械設備造成影響。需要注意的是，這種維護方法需要技術人員經常進行檢修和維護才能起到作用，同時檢修工作也會對正常的生產經營產生影響，因此需要合理的安排。
2.事故發生維護事故發生維護是在煤礦機械設備受到損壞或者是發生故障之后，被動的停止運轉而開展的一種維護措施。當發生事故時，說明事前的預防措施和救急措施都沒有發揮作用，而且這種事故的發生通常都是在檢修計劃之外，因此需要的維護時間更長，而且其造成的影響也相對較大。
3.預知事故維護在煤礦機械設備運轉的過程中，需要對其運行狀態進行監測，通過監測數據判斷設備的運行狀態是否正常。而預知事故維護主要針對的是早期的故障，如設備運轉時發生的異常噪聲或者是異常振動，當這種早期故障發生時，通過準確的判斷和分析，可以及時采取有針對性的措施，降低事故發生的幾率，減少由于事故引起的經濟效益和社會效益的損失。
4.主動預防事故維護主動預防事故維護的維護對象是設備功能降低和磨損參數，如煤礦機械設備的油液、運轉速度等等，通過這種主動預防事故維護措施，能夠及時發現設備和材料的異常狀況并且做出適當的處理措施，防止故障的惡化以及其帶來的嚴重后果。
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1.2對人員的管理不到位
一些地方的煤礦技術人員嚴重不足，不能進行很好的技術培訓與管理，造成了機械設備的不規范使。還有些地方由于采礦環境條件比較復雜，受資金約束，煤礦設備數量不足，再加上工人在使用機械設備時不注意保護，就導致了設備頻繁出現故障，維修人員的工作量就相對較大，但待遇卻很低，這就導致企業高水平的設備檢修人才流失，機械設備的維修不能保質保量的進行，從而降低了煤礦企業生產的安全性。
2.煤礦機械設備維修管理辦法
2.1加強技術培訓，提高工作人員的整體素質
為了保障煤礦機械設備的正常運行，最基礎的工作就是機械設備使用、維修和管理過程中的技術培訓。只有擁有了專業技術過硬的操作使用隊伍，才能讓設備最好地發揮使用效果，創造最大的經濟利益，所以平時應加強技術崗位人員的專業培訓，提高機械設備操作、維修和管理人員技術水平，從而提高有關人員的維修水平和整體素質。其次，還要提高機械檢修人員的薪資待遇，定期給予適當的物質和精神獎勵，使其在團隊中能夠實現自身的價值，安心工作而不隨意跳槽，從而保證維修團隊工作的穩定、高效，更好地為煤礦機械設備的維修和管理提供最優質的服務，保障采礦工程的順利進行。
2.2對不同機械設備選取不同的維修方法
針對不同類型和用途的設備，可根據設備在生產中的作用、結構特點、故障情況等因素進行分類，對于不同類型的機械設備采取性匹配的維修方法。比如，對于作業性質固定不變，但是一旦發生故障會給整個生產過程和安全帶來嚴重后果的關鍵設備，可采用標準修理法；對于一些比較重要的設備可根據實際的需求，定期進行預防性維修；對已掌握其修理結構和修理間隔期的設備，可采用定期修理法。
2.3加強對設備的預測性檢修
預測性檢修是指，在煤礦機械設備正常工作的條件下，通過一系列的現代化技術手段對各種工作狀況下的設備進行監測，判斷其是否正常運行。預測性維修對設備的工作狀態進行實時監控，一旦監測出現異常，能及時發現設備存在的故障并進行維修，很大程度上節省了時間，不僅提高了工作效率，還能節省大量的維修費用，保障煤礦工作的順利進行。
2.4推行綠色檢修，加強設備檢修后的驗收
當前社會提倡追求人與自然的和諧與可持續發展，以及社會環境、人口和資源的相互協調。為了保障生態環境不因為資源的大量消耗而受到破壞，必須貫徹落實可持續發展觀，尤其在煤礦開采這樣的對環境危害較大的工程當中，更要提倡綠色生產。比如在煤礦機械設備的維修中，實行綠色檢修，其目的除了要使機械設備恢復正常功能以外，還要滿足我國可持續發展觀的要求，在保持被維修設備正常運行的前提下，最大限度利用資源，還能夠減少設備使用、維修過程當中排放的有害物質，以求將對環境、維修人員和設備使用人員的危害降到最低。
2.5完善煤礦機械設備維修制度
任何行業要想實現長期可持續發展，都離不開完善的管理制度。在煤礦產業當中，為了保障采礦工作的順利進行，必須加強對煤礦機械設備的使用和維修管理，最根本的措施就是完善相關制度的建設。企業可以根據不同設備的詳細信息和使用情況，建立一整套企業設備檔案，并根據設備檔案信息制定相應的維修制度，從而強化設備管理。
