浅谈矿山机械设备的维护及保养

摘要：从设备生命周期来看，设备的使用、保养及维修阶段占设备总寿命周期的绝大部分，且是设备真正发挥和体现其使用价值的保障阶段。本文研究的是矿山机械设备强制保养的经济效益，探讨了国内设备先进的维护保养制度与方法对矿山机械设备保养的启示，在此基础上，提出了实施机械设备强制保养的措施。

关键词：矿山，机械设备，保养与维护

中图分类号：TH17             文献标识码：A

On the care and maintenance of mining machinery and equipment

Wang chong¹, Zhou wei²

^{Yunnan Diqing Mining Development Co., Ltd, Kunming, China, 674400}

^{Faculty of Economics and Management, Kunming University of Science & Technology, Kunming, China, 650093}

Abstract：From the equipment life cycle point of view, the use of equipment, maintenance and repair stage accounted for the vast majority of the equipment life cycle, and the equipment to really play and to reflect its use value of the protection phase. In this paper, the economic benefits of the mandatory maintenance of mining machinery and equipment of domestic equipment, advanced maintenance system and method of the revelation of the maintenance of mining machinery and equipment, on this basis, measures the implementation of the mandatory maintenance of mechanical equipment.

Keywords: Mining, machinery and equipment, maintenance and maintenance

0 引言 

设备的好坏是矿山企业组织生产的前提保障，维护保养好设备是企业组织生产效益的具体体现。近年来，我国矿山机械行业通过对产品和技术的引进，与国外著名厂商的合作、合资，加速了产品的更新换代，传统产品的结构、性能和制造工艺等有了提升^[1]。单一的设备维修模式已不复存在，而实行的是事后维修、预防维修和点检维修等三种模式，并逐步由预防维修向点检维修发展。这就要求技术人员掌握设备运行状况及其技术规范的情况下认真做好设备管理维修工作，掌握多门学科的知识综合运用，实行专业管理和群众管理相结合的办法，真正搞好设备管理工作。

矿山机械设备的特点是工作量大、任务重、投资高、作业环境差，设备的强制保养对于长期的生产作业、工况恶劣的井下生产机械设备来说尤为必要^[2]。根据常见的矿山设备重大故障因素分析得出，矿山机械的设备故障有56%是失保及失养的问题造成的，有38%是由于定期维修失误造成的，6%是由于机械操作失误造成的。有关统计数据显示：一个公司一年设备维修费用占设备生产产值的17.6%，其中近60%的维修是因为失保失养，零部件早期磨损，寿命缩短而造成的。对于机械设备种类繁多，涉及面广，设备的维护保养对于长期井下作业、工况恶劣的矿山生产机械设备来说，一年的设备维修费用占设备生产产值的比例更高。同时，从设备的整个生命周期来看，设备的使用、保养及维修阶段占设备总寿命周期的绝大部分，且是设备真正发挥和体现其使用价值的保障阶段。虽然企业一般都有机械集中管理部门来负责全面协调和机械的日常管理工作，但工作人员的积极性和责任心不强等原因，遇事大家相互推脱，造成办事效率低，资源浪费严重。目前矿山机械主要是进行计划维修和事后维修，在实际工作中还有很多问题存在^[3]，有必要对矿山生产机械设备实行强制保养。

1 矿山生产机械设备强制保养分析

矿山现代化设备是资金密集型装备，设备投资和使用费用十分昂贵，只有搞好机械设备的维护保养工作，提高设备完好率、利用率和生产率，减少设备寿命周期内的维修费用和其他非正常开支，降低使用成本，延长使用寿命，才能提高设备管理的经济效益和投资效益。

1.1 熟悉设备的原理及主要零件

维护保养技术要求简单，费用低，同时保证设备的正常作业，减少零部件的磨损，延长设备的使用寿命。特别对大型、进口等主要机械设备，必须强化技术保养作业，以消除故障隐患，保证设备正常运行，还需要对设备的原理及主要零部件有一定清楚的熟悉掌握。从理论和实践中总结出设备的故障出现部位和周期，及时地对其进行保养维护检修，如及时润滑注油、紧固螺栓，及时检测设备运行状态，根据设备自身的结构特性，对其进行全过程的维护保养，这样才能及时地处理设备的潜在故障，预防设备出现功能故障，延长设备的大修周期，节约大修资金，充分保证设备的完好率，保证设备的技术性能和安全性能，从而使设备更好更安全高效地完成生产任务，提高设备的单台效率^[4]。下面以耙矿绞车的强制保养为例。

耙矿绞车的用途和工作原理及润滑制度分析^[5]：

1.耙矿绞车的用途和使用范围：

（1）绞车主要用于金属矿及其它矿场的坑内或露天作矿石搬运或充填工作；

（2）绞车主要用于水平耙运，也可用于倾角不大的斜坡耙运，但不能作为提升设备使用；

（3）绞车的工作方式是由缠绕在卷筒上的钢绳牵引耙斗作往复运动来耙运物料。

2.耙矿绞车的主要部件

电耙绞车的外形如图1所示，包括以下主要装置：减速装置，主卷筒，副卷筒，操纵装置，钢绳导向装置，电动机等。

 

 

这些部件分别装在壳体内外，壳体是一个具有较好刚性的部件，它起到保护支撑作用，又承受全部载荷，用螺栓固定在与基础相连的左右滑道上。

其中主卷筒装在右侧（靠电机端），副卷筒装在左侧。每一个卷筒都带有一个行星齿轮减速器，其太阳轮用花键串装于主轴上，三个行星轮支撑在行星轮架上，行星轮架用平键与卷筒连在一起，整个部件除太阳轮外，经通过滚动轴承支撑在壳体上，所以主轴仅受扭矩，不承受弯曲载荷，行星机构内齿轮的外圆又是操纵装置的制动轮，如图2所示。

 

 

3.电耙绞车的工作原理

 当电动机启动后，如果各类齿轮未经被闸住，则各类齿轮都旋转，卷筒在钢绳和耙斗的阻力作用下都不动。如果任何一个内齿轮被操纵装置闸住则相应的卷筒即旋转缠绳，带动耙斗移动，此时另一内齿轮未闸住，其卷筒在钢绳主动作用下，作从动旋转放出钢绳。操纵闸如此交替地闸住主副卷筒的内齿轮，耙斗即作往复运动进行耙运工作。

4.扒矿绞车的润滑制度

圆柱齿轮减速器从孔中注入稀油（机油），油量以下部齿轮轮缘浸入一个齿高为宜，污油从下孔排出，行星齿轮减速器从中盖和左盖油孔注入润滑脂，倒出污油时须将孔转至下方。润滑制度如表1所示。

表1 扒矿绞车的润滑制度

润滑部位	润滑制度	润滑材料
圆柱齿轮减速器	每月加油一次，每三个月换油一次	齿轮油40#机油
行星齿轮减速器	每月加油一次	复合钙基质
导向滚轮	每三个月加油一次	复合钠基质
各活动接头	每昼夜加油一次	40~50#机油
电动机	按电机说明书执行

5.耙矿绞车的使用方法

（1）根据使用情况，钢绳可从卷筒上、下部引出，此时导向装置也相应装在上、下部。

（2）钢绳的长度应考虑当耙斗达到中点位置时，留在卷筒上部的长度不少于三圈。

1.2 减少设备的有形磨损

设备使用年限越短，可靠性越高，使用年限越长，可靠性越低。可靠性越低即机械设备容易发生故障，设备的有形磨损越严重，修复其所需费用也就越大。要提高设备管理的经济效益，必须通过对设备的维护和保养来减少设备的有形磨损、减少设备寿命周期内的维修费用和其它非正常性开支，达到“降本增效”的目的。这里以电机车的修理和保养为例^[6]进行分析。

1.电机车的用途

主要适用于250伏直流电源有轨运输，牵引矿井内主要巷道及地面之运输列车，以运输矿物器材及人员之用，不防爆、故只用于一般金属矿和无爆炸之煤矿。

2.机车的主要结构

主要由车架、弹簧系统、轮对、制动系统、电动机控制器、自动开关、起动电阻、集电弓和照明系统等10部分组成。车架由两侧壁板组成，两端有弹性缓冲器，轮轴轴承为圆锥滚柱轴承，两端轴各装置单独的电动机，由齿轮直接带动，见图3所示。

3.机车的维护及保养

（1）车架

①当更换新车车架时，两对角线偏差不得超过5mm。

②车架导向座两对应对角线偏差不得超过3mm。

③车架两侧板的平面度不得超过5mm。

（2）轮轴部份

①轮箍表面形成深度大于3mm应进行车削处理。

②同一轮轴的车轮直径差大于1mm或前后轮轴的车轮直径差大于3mm时，应进行车削处理。

③车轮与滑动轴承配合面的不圆度大于0.2mm时，应进行车削处理。

④轴上发生裂纹大于2mm或剥离深度大于3mm应更换。

⑤轴上键槽开裂或键槽磨损超过0.2mm时应更换。

⑥轴的弯曲度每米长大于0.3mm,轮缘厚度磨损超过16mm时应进行修复更换。

 （3）轴承箱与轴承

①轴承箱应能沿滑块自由滑动，轴承箱外壳与滑块间隙在沿轴方向不大于6毫米，沿行车方向不大于5毫米。

②轴承箱如在工作时间内发热，首先应注意轮壳与轴承座间的空隙不应小于2毫米，再检查润滑油脏污程度，并调整滚柱轴承内外圈的松紧程度，一般轴向移动量为0.2毫米为宜,且容易转动。

③在装配轴承时，应先用煤油或汽油清洗一切油质和杂质，在再加入钙基脂润滑脂，润滑剂不应含酸或碱性，每隔两个月应打开一次轴承箱检查或更换润滑油、轴承等。

④轴瓦与轴的间隙为0.16~~~0.2毫米，最大磨损一般不宜大于间隙的两倍，轴承箱端盖与轴承的轴向空隙宜为0.6毫米。

（4）制动系统

①在自由状态时，制动系统在垂直平面内不应发生倾斜，制动瓦应放在与轮箍的同心位置上。

②制动手轮应灵活，螺杆与螺母无严重磨损，制动梁不得歪斜，闸瓦各制动销子与螺杆螺母每6天应涂上机油，闸瓦与轮箍的接触面不得小于60%，松闸时闸瓦与车轮空隙应在2~3毫米内，闸瓦磨损后的剩余厚度不应少于10毫米，两瓦厚度相差不应大于3毫米。

（5）弹簧架

①车架弹簧如发现断裂，必须更换弹簧片在卡内不得松动。

②弹簧片须定期润滑，因此须清除泥土，再浇少许润滑油，使油沿弹簧片侧流入片间，弹簧上所有连接处和平衡臂，每3天至少加一次润滑油。

（6）齿轮传动装置

①随时检查齿轮传动装置的磨损，有损坏现象时应立即更换。齿轮传动用的润滑剂采用50#机油（SYB1104-62），每月更换一次润滑油，同时要进行清洗外壳。

②小齿轮与电机轴锥面的配合、其接触面应不小于70%，两齿轮啮合面积沿齿高不小于50%、沿齿宽不小于60%（旧齿轮：不小于40%、50%）。

（7）控制器、电阻器、集电器和照明

①换向手柄、操作手把以及螺栓、销子等均齐全可靠，连锁装置必须灵活。鼓轮接触片表面发生严重烧损，应修理和更换。

②触头接线应牢固可靠，触头与换向片压力应为2000g，触头移位应不小于2mm，动静触头张开度应保证消弧良好，触头烧损厚度不应超过原厚度的1/2。

③各部位绝缘良好，电阻值应大于0.5Ω以上，电阻器接线应牢固正确，阻电片不得断裂和短路、各片间距不得小于的60%，绝缘电阻应大于0.3Ω。

④集电器起落应灵活，铝棒的磨损槽深度不超过25mm（沿壁厚的1/2）。

⑤照明、警铃装置齐全完好、操作方便，所有配线的包扎层应良好，绝缘电阻应大于0.5Ω。

2. 提高矿山机械设备维护保养的措施

如何在保证设备使用效率的前提下使维修保养费用达到最低，最终达到企业的经济效益最优，这是所有矿山生产企业必须面对的现实问题。根据矿山生产机械设备保养的现状以及矿山企业的特点，本文认为，有必要建立矿山机械设备强制保养制度，并使之不断完善，具体可以从以下几方面入手：

2.1 实行零等候等工作制度

首先，强保养、实行设备点检、零等候工作制度，设备维修管理人员为执行主题的软硬件增补与完善。“零等候”是指：设备发生故障后等候维修人员时间为零，等候维修备件时间为零，等候维修工具时间为零，等候维修资料时间为零。“强零工程”对于矿山生产企业来说同样具有较高价值的借鉴作用。

2.2 提高技能理论学习

提高技能理论学习，明确强制保养的原则，强制保养是对设备保养的硬性规定，必须按时进行，决不能因为生产的紧张而不安排时间、人员进行保养。要开展现代化设备管理教育，使各级领导和广大设备管理、维修者明白机械设备的完好率和使用寿命，很大程度上决定于保养工作的好坏。忽视机械技术保养，必然会导致设备的早期磨损、寿命缩短，各种备件、材料消耗增加，甚至危及安全生产。

2.3 建立完善维护保养周期

要建立健全保养制度并合理确定维护保养周期，矿山生产企业应该采取定期维护、保养、检查(点检)制，执行“养修并重，预防为主”的方针，严格执行定班保养、定期保养、巡回保养制度，并按各级保养规程执行，低级保养由操作人员进行，高级保养由维修人员会同机械设备操作进行。维护保养周期应根据机械设备使用维修的实际情况，收集使用维修的各种数据，分析机械设备各子系统的使用标准，故障出现的规律等多种因素综合确定。

3.4 强化机械设备保养的技术管理

矿山生产企业生产的特点是作业环境差、启动频繁、生产量大等特性。针对矿山机械设备的这些特点，加强机械设备的保养，及时维修是强化其技术管理工作的主要内容。首先，加强保养，确保设备技术状况良好，要树立“按时保养、按级保养、按项保养”的思想，突出“科学性、强制性、预见性”，做到防患于未然；其次，精心修理，保障设备及时修复。在设备维修工作中要配备技术水平高、经验丰富的维修人员，突出预防性、针对性和有效性，注重优化修复工艺；三是要注意加强和设备生产厂家的沟通联系，与生产厂家建立友好的协作关系，确保机械设备正常运转，以防因关键设备维修而耽误生产。将设备保养制度化、规范化。

要实现设备保养制度化、规范化，保证机械设备常处于良好的运行状态，提高设备的完好率和利用率，减少事故率和停工损失，为企业生产提供最好的设备条件，实施设备强制保养制度是必要的也是可行的。

参考文献：

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[4] 王新刚, 李志刚. 提高设备性能加强全过程维护检修[J]. 矿业快报. 2006, 06.

[5] 成大先, 机械手册(第四版) [M]. 北京: 化工出版社. 2003.

[6] 振成, 实用新编五金手册(第一版) [M]. 沈阳: 辽宁科技出版社.