论矿山机械制造与维护技术的创新

2018-01-29

世界有色金属 2018年1期

（中国有色集团抚顺红透山矿业有限公司，辽宁红透山 113321）

随着市场经济的快速发展，各企事业单位及居民生活对于能源的需求量较大，能源开采在我国占据重要的地位，能源企业的发展也关系到国家的稳定[1]。能源开采中较为重要的就是矿山机械设备的使用，我国矿山机械生产及制造企业要从实际出发，对传统生产技术与制造工艺进行必要的改革，以适应现代社会能源的需求，还要从维护技术入手，切实做好矿山机械设备的维护，进而保证机械设备功能的发挥，促进能源的顺利开采。

1 矿山机械制造与维护存在的问题

（1）矿山机械设备制造工艺技术有待创新。目前，我国部分矿山机械设备生产与制造企业还在沿用传统的制造技术与工艺，矿山机械设备存在原有的设计缺陷，这些缺陷如不进行改良，就会影响能源开采的效率。矿山机械设备的制造技术是促进其制造企业发展的核心内容，有必要创新制造技术，进而实现矿山机械的数字化与智能化，进而促进矿业行业的可持续发展[2]。

（2）设备拆卸方法与工具使用不科学。矿山机械设备的拆卸必须使用专业的工具进行，工具要与拆卸的部件要匹配，拆卸人员还要熟练掌握拆卸技术，但现实情况是有时拆卸方法与工具不对。例如矿山机械的销轴分为很多，处于的位置也不同，不同位置的销轴大小存在差异，形状也不同，因此，在实际拆卸时要使用同等规格的工具进行，如果不是对等的工具，就很有可能造成销轴的损坏，对矿山机械使用周期有一定的影响，也影响能源开采进度[3]。

（3）部分机械设备维护较为复杂。很多矿区都处于野外较为荒凉的地方，自然环境十分恶劣，因此，矿山机械设备的维护需要在极端的环境下进行，机械设备维护起来难度较大，部分机械都是出于超负荷作业的状态。矿山机械设备的维护需要大量的人力、物力、财力。我国目前矿山机械制造与维护，与发达国家差距很大，很多关键的技术还掌握在外国人手里，一旦矿山机械核心零件损坏，在国内难以维护，需要国外的一些专业技术人员维修，维修成本较大，开采企业经济损失较重。

2 矿山机械制造技术创新策略

（1）做好矿山机械特征分析。矿山机械可以分为很多种，主要有三大类，分别是选矿设备、探矿设备和采矿设备，这些机械设备在实际运转时基本都是高负荷状态，机械零部件磨损严重，因此，在设计和研发矿山机械时就要考虑到其工作的环境与设备本身的磨损问题。矿山机械制造企业要重视这些问题，从制造技术入手，分析矿山机械的运行原理与特点，选择适合的材料，要具有耐磨性，硬度高，例如采用高锰钢作为矿山机械的主要材质，还要注意加入多种元素，提升机械的使用周期。

（2）矿山机械设备制造创新应遵循的原则。矿山机械设备制造技术的创新要符合科学的物理原理与机械原理，制造技术创新要符合相关的原则，一是环境保护原则，二是实现资源的合理利用。首先，生态环境使我们赖以生存的基础，目前，部分矿山机械设备存在较大的破坏性，如大型挖掘设备对于土地资源是一种破坏，在机械制造技术创新中必须将环境问题考虑进去。

其次，是资源的合理利用，目前，部分矿山机械设备存在资源浪费的现象，要创新制造技术，对传统的制造工艺进行改良，降低机械设备零部件的损耗，延长机械的使用寿命，制造时选用环保材料，做好废弃机械设备部件的回收。

（3）矿山机械制造创新的趋势。矿山机械设备制造技术的创新未来的趋势是实现机械的数字化生产，降低企业的生产成本，提高机械设备的性能，保证不牺牲环境代价，实现能源的合理开采。制造技术创新还要从制造材料入手，实现高性能机械的加工。创新还体现在制造技术的网络化与信息化，利用计算机技术模拟制造环节，模拟操作环境，进而缩短生产周期，提升机械竞争力。

3 矿山机械维护技术创新策略

矿山机械设备运用的环境比较恶劣，而且作业面积较大，位置较为分散，为了确保机械设备正常的运行，有关单位要做好机械设备的维护，定期检查设备运转状态，保证作业负荷相关规定。传统的粗放式维护模式已经不适合现代的矿山机械维护工作的需要，因此，创新矿山机械设备维护技术至关重要。

（1）运用超声波技术实现对设备故障的判断。在矿山机械设备故障检测中，对于机械设备的损伤探测是维护工作开展的基础，利用超声波进行无损探伤，是对传统矿山机械设备维护技术的创新和突破。这一方法主要是利用超声波的频率及短波长确定机械存在的裂缝与孔洞，很多矿山机械，由于长期在恶劣环境中作业，容易产生机械设备的变形，导致设备出现裂缝与孔洞了，很多机械设备的裂缝和孔洞不在表面，而在比较隐秘的地方，传统探测技术难以探测到机器的故障，进而导致维护工作难以进行，甚至找不到机械病灶，利用超声波无损探伤技术可以实现对机械设备隐秘的故障进行判断和排除，进而找到问题所在，维护人员就可以采取科学的维护措施，进行针对性的维修与养护。超声波无损探伤技术有着较大的优势，操作十分方便，探测结果较为精确。

（2）采用龙门式三坐标测量仪器进行维护。矿山机械设备在实际使用时，由于作业强度与外部环境的影响，机械设备零部件容易出现损坏及故障，这时要采用高效的监测与判断技术，找到故障问题，进行解决。龙门式三坐标测量仪器是一种先进的测量仪器，可以用于机械设备的检测。矿山机械设备维护时会涉及到金属加工和焊接，以及运用热处理工艺，在焊接时零部件会出现变形，零部件尺寸也容易变化，从而增加检测难度，采用龙门式三坐标测量机，可以有效控制维修后的设备精度。