礦山機械范文
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篇1
中圖分類號:TH12 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3198(2007)08-0207-02
1 礦山機械的發展現狀
經過幾十年的努力,我國礦山機械行業得到大力發展,但與國外同行業產品的發展水平相比,有相當大的差距,尤其是在露天挖掘設備和井下運設備等方面差距尤其明顯,對礦山機械產品而言,在制造質量、外觀形狀可靠性、壽命、設計水平和試驗手段等方面與先進工業國家相比尚有一定的差距;我國加入WTO后,為了加快基礎工業的發展,必須加快礦山機械的開發與研究速度。
近年來,我國礦山機械行業通過對產品和技術的引進,或者與國外著名廠商的合作、合資,加速了產品的更新換代,礦山機械行業有了長足的進步,傳統產品的結構、性能和外觀有了提高和改進,制造工藝技術水平有了提升。
但是隨著社會的進步和科學技術的發展,生命的安全與財產安全問題越來越受到人們的重視,機械安全也逐漸形成了一門獨立的學科,并得到了社會的認同。首先,處在重載、高速等環境下工作的礦山機械如果存在隱患而不能及時發現,就可能導致如絞車損壞、鋼絲繩斷裂、跑車、皮帶機著火等惡性事故的發生; 其次,隨著采礦工業機械化程度的提高,特別是大型和重型機械進入采礦場所,安全隱患對其操作和周圍人員傷害的可能性也在增大。
尤為重要的是,煤礦都不同程度地存在瓦斯、煤塵突出的危險,一旦遇到明火就會爆炸,引發重、特大安全事故,造成嚴重的人身傷害和財產損失,為了堅決消滅引爆火源,井下設備必須具有良好的防爆性能“每年由礦山機械設備隱患導致的安全事故都給煤炭企業造成巨大損失,也給煤炭從業人員的人身安全造成嚴重威脅,礦山機的安全問題越來越引起了人們的高度重視。
2 礦山機械安全技術的現狀
2.1 礦山機械設備的裝備水平參差不齊
我國礦山機械設備的裝備水平參差不齊,現役煤炭生產礦井大體可以分為4類:老礦及改擴建礦;現代化礦井;大型(超大型)現代礦井;鄉鎮中小型礦井。
(1)老礦及改擴建礦多建于解放初期,有的甚至是解放前期,由于資金和企業觀念上的問題,仍然保留著建井初期的裝備,設備非常落后,安全設計欠缺,雖然進行過一些技術改造仍無法滿足安全生產的要求;
(2)現代化礦井大多建于20世紀80年代中、后期,廣泛采用了當時較為先進的綜采機械,其中國產設備占了主導地位,完全采用國產裝備的高產高效工作面不斷涌現,機電一體化在礦山機械設備上逐步實現;
(3)大型、超大型礦井是近年來出現的,普遍引進了國外先進的綜采設備;
(4)在我國現有的2.5萬個煤礦中有2.3萬個是鄉鎮中,小型礦井,幾乎都由個人承包經營,生產條件簡陋,生產方式原始,普遍沒有綜采機械。
2.2 礦山機械的研發和生產能力不斷增強
經過二十幾年的研究、開發,我國的交流電牽引采煤機已逐步走向成熟,掘進機從輕型發展到了中、重型,切割對象從煤拓展到了巖石,長距離的帶式輸送機的質量也有了很大的提高,多數國產設備也已經有了在線檢測和實時監控,安全性大為提高。
3 存在的主要問題
3.1 我國礦山機械的安全狀況不容樂觀
我國的現代化礦井裝備水平雖然有了很大提高,但同發達國家相比還有相當大的差距;現代化的綜采設備普及率還較低,有些礦井雖采用了引進的先進設備,但由于對其他國家技術的消化還不徹底,仍不能進行正常使用和維護,一些先進的功能沒有充分發揮出來,更有甚者,由于盲目追求生產,忽視安全,把安全監測裝置當成影響生產的累贅而拆除,造成很大安全隱患,設備故障不能及時發現和處理。為了追求利益的最大化,原有設備沒有淘汰,到了設計壽命仍在超期服役,大部分設備超負荷運轉,帶來很多安全隱患。井下惡劣的工作環境也是造成設備安全性降低的重要因素,潮濕、粉塵、輻射等因素的影響,導致安全監測設備的可靠性下降;部分管理人員盲目追求生產,存在僥幸心理,致使出現故障的安全監測系統得不到及時維護和更換,也是造成設備安全性降低,也是安全事故屢發的原因之一。
3.2 礦山機械安全檢測技術需要完善
礦山機械設備長期處于重載和交變載荷狀態下工作,容易產生各種安全隱患,如果沒有及時發現,設備仍然處在重載、高速等環境下工作,就有可能導致惡性事故的發生。雖然現代化的測試技術與設備在不斷更新,但由于礦山機械設備本身的復雜性及其工作環境的復雜性和大量不可預測的偶發事件的存在,礦山機械安全檢測技術仍然需要不斷完善和提高,特別是在靈敏度和可靠性方面,許多復雜的難題有待進一步研究。
3.3 機械安全設計方法不夠成熟
雖然目前許多機械在安全設計方面已有比較成熟的理論與方法,但是對于有些大型、復雜的關鍵礦山機械設備,目前安全設計只有理論,還沒有成熟的、理想的安全設計方法。如:迄今為止,我國的輸送機動特性研究僅停留于理論分析階段,急需相關的實驗研究和驗證;在掘進機的設計方面,現在還沒有適合我國地質條件的完整的截割、裝運及行走的載荷譜,這些都對安全設計產生了一定的制約。與國外的機械安全設計相比有較大的差距。
3.4 礦山機械安全標準急需完善和嚴格執行
已經制定的礦山機械安全標準涉及礦用絞車、礦井提升機、礦用提升絞車、窄軌運輸車輛、地下鏟運機、礦用炮孔鉆機、礦用人車、液壓防爆提升機和液壓防爆提升絞車等,為設計、制造和使用部門提供了一個總體框架和指導原則,并使產品在預定使用范圍內得到安全保證。但礦山機械產品的品種達數百種,現有的標準僅涉及了礦山機械產品的一部分,遠不能滿足礦山機械產品的安全要求。雖然大家都知道安全質量標準化是煤礦安全的基本保證,但是在煤炭需求旺盛的情況下,人們容易對質量標準化工作產生松懈思想和厭倦情緒,加上不菲的投入,更會促使煤礦管理者在產量、進尺與質量標準化面前,忽視質量標準化,導致安全質量標準化的滑坡,埋下事故隱患。
3.5 從業人員素質亟待提高
統計資料表明,80%以上的礦山傷亡事故是人為因素造成的,由于礦山工作的艱苦和危險性,礦山機械的從業人員的組成復雜,部分機械設備操作人員文化素質低,對設備的安全性能了解不夠,自我保護意識淡薄,習慣性野蠻操作等是造成礦山機械安全事故的重要因素。必須通過培訓、教育等手段,不斷強化操作人員的責任心和安全意識,掌握設備的安全操作要領,才能提高駕馭設備的能力;必須嚴格按規程操作,杜絕麻痹心理,才能減少或杜絕設備傷害事故的發生。另外,煤炭企業的管理人員過多地強調產量,追求經濟利益的最大化,安全觀念不強,對從業人員的上崗培訓不到位,致使部分操作人員不能很好地掌握先進設備的使用方法,導致現有的設備也不能發揮應有的技術優勢。
4 解決措施
4.1 建立礦山機械安全設計體系
礦山機械和大多數現代機械的發展方向一樣,趨向于大型、重載和高速化、智能化與微型化。由于涉及安全的問題很多,單一學科的理論與方法已經不能解決問題,要盡快建立一個適應我國國情的礦山機械安全設計體系,包括理論、原理和方法,為礦山機械安全設計提供方法論的指導;對礦山機械安全設計的共性、基礎性問題進行研究,特別是針對井下可燃性氣體的礦山機械本質安全性設計方面加大研究力度,并建立礦山機械安全行業數據庫;建立低成本、適用性強的礦山機械安全設計體系,通過設計消除已判定的危害或減少有關的風險,提高本質安全水平。
4.2 轉變企業觀念
由于礦山機械安全問題的依附性、隱性和安全事故致因的復雜性,需要企業技術和管理人員轉變企業觀念,共同承擔安全責任,增強安全意識。
4.3 加大安全資金投入,改善機械設備現狀
針對目前在礦山機械安全方面欠賬嚴重的狀況,國家應該在政策方面加強引導,在法規方面加大控制力度,在資金方面積極扶持國有重點煤礦和地方煤礦進行安全技術改造,企業在利用國家政策技改資金的同時,自身也應下大力氣,多方籌措資金,補足安全欠賬缺口,下決心報廢一切超期服役的設備,或進行必要的裝備技術改造,從而切實改善礦山機械設備安全現狀。
4.4 進一步制定和完善礦山機械安全的法規和標準
我國礦山機械行業的標準化工作者應密切關注國際機械安全標準的發展動向,及時跟蹤各先進工業化國家的重型礦山機械及相關行業的安全技術法規與安全標準情況,加大安全標準的制定力度,積極制定與國際接軌的安全標準,使安全標準能覆蓋絕大多數礦山機械產品,監察機關也應加大執法力度,保證法規和標準的嚴格執行。
4.5 加強對礦山機械安全技術人才的培養和從業人員培訓
隨著我國礦山機械設備和科學技術的不斷改進和發展,由機械化向半自動化和自動化的方向邁進,對人的智力和技術水平的要求也更高、更嚴格。為了在生產工作中做到安全、高效,促進我國機械安全體系的建立和貫徹落實,就必須從現在起加快對從事設計、科研等工作的礦山機械安全技術人才的培養,加強對作業人員和技術工人的選擇和培訓,全面提高礦山機械從業人員的技術水平和安全意識,繼續推進煤礦安全培訓標準化建設,更好地提高安全意識和安全設計的技術水平。
參考文獻
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篇2
關鍵詞:礦山機械;發展現狀;安全管理
中圖分類號:TD文獻標識碼: A
推動礦山工業的充分發展,不僅要在礦山機械安全管理方面加強力度,而且還要保證技術工作人員對設備深入了解,并對相關機械設備的規格和特性以及優勢進行全面的了解,這樣才能發揮其最大優勢。
1礦山機械含義
1.1 什么是礦山機械
礦山機械是直接用于礦物開采和富選等作業的機械。包括采礦機械和選礦機械。探礦機械的工作原理和結構與開采同類礦物所用的采礦機械大多相同或相似,廣義上說,探礦機械也屬于礦山機械。另外,礦山作業中還應用大量的起重機、輸送機、通風機和排水機械等。
1.2礦山機械行業現狀
礦山機械是專業從事生產各種采礦機械和練礦機械的行業,由于經濟的發展和消費的需求增加以及可觀的利潤是很多企業涌入到了這一行業。然而企業的增加使目標客戶市場被分散,利潤空間大量縮水,使生產商往往根據市場上原有的機械設備來仿造生產,而不是創新技術和提升科技含量。近幾年來,礦山機械市場需求旺盛,2011年機械工業全累計完成工業總產值16.89億元,同比增長25%。其中120種主要機械產品中,有102種產品產量實現增長,其中礦山機械行業增長速度最快。我國已經進入礦山機械生產、消費、出口大國的行列,但大而不強。
2 國內礦山機械行業存在的安全問題
2.1 管理力量薄弱
現如今,由于企業管理不利,使得管理力量非常薄弱,直接對影響設備的正常運行。 在實際的施工過程中, 通常施工項目比較復雜,線長、施工條件艱苦、任務多、工期較短,從而對企業的礦山機械設備和相關的管理人員調動非常頻繁。
2.2 未能充分落實保養制度
目前,企業的目標是追求項目的最大經濟效益,從而不斷的壓縮成本,搶工期,只是重視礦山機械設備的使用,但是,卻完全忽略了對礦山機械設備的維護和保養工作。 這樣一來,得不到及時維護和保養工作的礦山機械設備長期處在有故障的情況下運行。
2.3 設備使用不合理
目前,由于企業的大多數工作人員的素質水平都較低;或者是沒有經過正規的業務和安全培訓,就直接上崗工作。有些人盡管經過了專業的培訓, 但是培訓內容不具有針對性,在實際的施工過程中,對技術和設備的使用知識運用較少。 特別是對于那些短期的工作人員來說,對他們的技術條件要求會更低,在施工過程中,只要可以操作礦山機械設備就可以上崗工作,從而造成了各種事故的出現,影響了礦山機械設備的正常運行。
2.4 檢測設備不及時
由于企業不重視對礦山機械設備的保養和維修,特別是對于那些需要更新換代的礦山機械設備來說,企業領導存在僥幸心理,只是一味的降低成本,沒有安排專人定期對礦山機械設備進行檢測。由于更換不及時,再加上企業領導和操作人員的僥幸心理從而引發了很多機械事故。
3預防與減少礦山機械事故的對策措施
根據對我省礦山機械設備現狀及存在的主要安全問題進行的分析,查找礦山機械設備的主要危險源,為了預防與減少由于礦山機械設備原因而產生的安全事故,礦山應從以下三個方面做好機械設備的安全管理,及時預防安全事故的發生。
3.1從礦山機械設備本身的安全附件及設施配置方面
(1)提升設備裝設防止過卷、過速、過負荷和欠電壓等保護裝置;裝設深度指示器;裝設跑車防護裝置。提升的信號應具備聲光兼備;在采用平車場摘掛鉤的系統中,安設合格的擋車器和阻車器;絞車鋼絲繩應進行日檢,應記錄繩徑、磨損、斷絲等實際情況;及時更換鋼絲繩;應對鋼絲繩進行安全系數的驗算;滿足提升要求。
(2) 電機車的閘、燈、警鈴、連接器、撒沙裝置應經常檢查,設置必要的警示標志,提高礦區的道路等級,保證礦山運輸的安全。
(3)礦井主要通風機采用單套時應有能正常使用的備用電機;主要通風機應采用雙回路供電;應設軸承溫度計、水柱針、電流表等儀表,局部通風機應采用風電閉鎖裝置。空壓機的壓力表、安全閥、斷油(斷水)和溫度保護裝置應能正常使用。排水設備電源應采用雙回路供電、雙排水管,排水能力應能滿足礦井的排水要求。
(4)所有設備的機械傳動部位應安設防護罩,嚴禁電機罩開啟運行,設備應有保護接地系統。
3.2礦山機械設備的安全管理方面應制定各種設備的崗位責任制、操作規程等規章制度;設備操作者應實行持證上崗。對設備應定期進行檢修維護,保證設備的完好。禁止機電設備帶病運行,產生火花、電弧,清理設備周邊的可燃物,防止火災事故的發生。禁止提升超掛重車,運輸超載;嚴禁蹬鉤、行人。禁止采用報廢車輛運輸,特別要對承包運輸的設備進行嚴格管理。
3.3從提高機械設備操作人員的安全培訓方面應對礦山的所有職工定期進行安全和操作技能培訓,特殊工種應持特種作業證上崗,提高職工的生產安全意識,杜絕生產過程中違章操作行為。依法規范礦山安全生產行為,改善不良的作業環境,積極預防各類職業傷害事故的發生,是礦山企業的重要職責,也是礦山安全管理的一項重要任務。從以上對礦山機械設備的危險危害因素進行的分析,并針對危險危害因素提出的對策措施,能夠在可能發生事故的地方加大管理和增加安全投人,盡可能地把安全事故降至最低。可以通過增加設備安全附件的投入,對機械設備進行整改;建立健全機械設備的全面管理;對操作人員的安全知識培訓和安全教育;提高安全生產意識,保證礦山安全有序收生產,為礦山經濟建設和發展提供堅實的基礎。
4 礦山機械的發展
我國土資源部2008年了《關于促進深部找礦工作指導意見》,以促進我國固體礦產勘查向深部拓展。這顯示出礦山機械設備股將面臨著新一輪的行業需求,尤其是鉆探、野外尋礦等諸多設備。越來越多的礦山開始使用機械化作業,提升礦山的開采率,消除安全隱患。在煤炭、銅礦、鋅礦等礦山的機械化程度已大大提升,使礦山機械設備的市場容量大大增強。 對此我們應該了解礦山機械設備行業面臨的四大發展趨勢。
4.1機械制造業技術的融合在機械輥式破碎機制造業的許多領域,電子控制和軟件技術變得同機械工程同等重要。
4.2機械制造業服務性思維在從電梯到工廠設備等領域,生產廠家的利潤增加已不再是因為按固定規格生產產品,而是要求制造廠家能按用戶的要求生產產品,以滿足用戶的個性化特殊的需求。機械制造業不應是在閉門造車,而是利用開放的公共平臺和社會資源創新。
4.3機械制造業更新生產策略在包括印刷機械等在內的若干行業中,機械制造廠借用汽車產業中的構想,把投入不同市場的不同產品,建立在同一個基本工程結構之上,然后在制造過程的后期修改設計,這樣可使產品適應特定顧客群體的需要。
4.4如今礦山機械設備企業越來越注重對高效、節能環保設備的研發和生產。礦山環保設備的自動化、大型化和高效節能化成為礦山機械設備制造企業今后研究的重點。
5結束語
礦山機械在計算機技術、網絡技術等多學科綜合集成的支持下,面向經濟建設,在市場需求的驅動下,在人類與自然界的和諧發展中,礦山機械已經向著數字化、智能化、生態化和宜人化方向發展。 加快整合和通過自主創新走產品高端化之路,是礦山機械機械行業適應當前經濟發展方式轉變的最好方法,也是我國礦山機械不斷發展的最佳方向。
參考文獻
篇3
國內礦山環境比較惡劣,特別是井下環境多塵、潮濕、通風不良,人員長期在這種惡劣環境下工作,精神高度緊張且容易疲憊,會影響到其操作的安全性;所以,在現代礦山機械設計中,需要將操作人員的情感納入其中,分析造型和色彩等對其生理和心理的影響,使設計滿足操作人員的情感訴求,以此來改善礦山機械的工作環境,提高生產的效率和安全性。近年來,國內外機械產品市場競爭愈發激烈,設計人員漸漸發現,在功能和技術等相當的情況下,消費者愈來愈重視形態、色彩和材質等給人們心理帶來的直觀感受。
2情感化設計與分析
美國西北大學DonaldNorman教授在《情感化設計》一書中提出:情感化設計是一種在設計時注重人們情感需求的設計方法,是針對消費者精神層面而進行的設計,它的重點在于人的內心情感需求。現在,“以人為本”的設計理念越來越得到設計師的推崇。根據馬斯洛的人類需求說,人們在滿足了物質的需求之后,開始追求精神上的滿足。設計應從傳統的生理層次關懷上升到心理層次關懷,人們渴望從產品的形態、色彩和材質等方面看到更多對消費者人性的關愛和情感上的交流,得到心靈上的滿足感,從而獲得更好的使用體驗。情感化設計應該從產品的外形、色彩和材質著手,力求選擇最能刺激用戶的方案。在設計的過程中把握用戶的心理,選取用戶熟悉的元素與方式進行設計,在生理及心理層面給使用者關懷,體現“以人為本”的設計理念。筆者以部分礦山機械為例,通過色彩和形態等產品要素來進行說明。
2.1色彩
色彩是對人視覺刺激最大的要素,礦山機械使用環境比較惡劣,色彩比較單一,其環境的特殊性使色彩的選用非常重要。色彩選用不當,會造成使用者長期工作后的視覺疲憊,分散其注意力,降低工作效率,嚴重時還會引發安全事故。為了提高安全性,戶外的機動式設備主色彩一般采用高明度、高純度的明快色調,如黃色、橙紅和紅黃色等。紅黃色是一種非常醒目的色彩,在工業產品的著色中,紅與黃代表危險,礦用機械選用紅黃色會給人們以警示、提醒的作用。底盤和履帶等部分采用黑灰色調,以降低其重心,具有安全感。礦用固定式設備的處于灰暗、壓抑的廠房等空間中,并且要求長期運轉,操作者需要長時間貼近設備,其多以低純度的色彩為主,在小部分選擇高純度的色彩作為點綴,突出其重要的部分,既不會顯得太扎眼,又與環境統一、富有生氣。井下由于光線昏暗,潮濕多塵,空氣混濁,空間狹小,長時間工作會使操作人員產生煩躁情緒,精神難以集中;因此,井下設備應該使用純度、明度較高的暖色調。既可以提高設備的辨識度和井下的亮度,又減少壓抑感,使工作者視野更清晰,內心感到溫暖,減少煩悶的情緒,提高安全性。以上都是色彩所傳達的情感。礦山機械的儀表盤和控制按鈕是與操作者聯系比較密切的部分,顯示裝置色彩的正確、人性化選擇有利于操作人員的精確讀取,減少視覺疲勞。一般常采用黑、白、紅、綠等顏色,使操作者更好辨認。且井下光線昏暗,為了減小操作人員的視覺不適,信號燈不宜過亮。色彩的選擇由礦機產品的使用環境決定。筆者將以2款典型的礦機產品(礦用汽車和鉆裝機)為例,進行色彩的分析評價。礦用汽車體積較大,色彩分割較少,配色比較簡潔,能化零為整,在感官上降低零部件的復雜程度,提高礦用汽車的整體性,增大其力量感與體積感。整體性強的機械能給操作人員帶來心理上的安全感。同時,車身選用大面積的高純度色彩,與礦山環境色區別開,增加亮麗的顏色,以緩解工作人員的視覺疲勞,且能引人注意。底盤選擇深色系,使重心下降,體現其穩定性和安全感。車身上涂以少量的企業LOGO色彩,體現企業的形象。鉆裝機結構比較復雜,零部件較多,主體色彩是機械產品最愛選用的工程黃,大面積涂裝增強其整體性;在履帶和一些部件上選用金屬黑,增加其穩定性;協調色彩搭配,在小部件上涂以紅色,增強注意力的同時豐富細節。通過以上實例可以看出,礦山機械的色彩選擇與分割比例,可以很大程度地影響其帶給人的印象。恰當的色彩選用不僅可以提高產品本身需表達的屬性,并且一定程度可以改善礦山工作環境,減輕工作人員的疲憊感,增加愉悅感和安全性。
2.2造型
造型是視覺感知最重要的組成部分,直接決定了產品的風格。不同的造型元素帶給人的心理感覺差異很大:尖銳和直角等元素給人以冰冷、理性、冷酷的感覺;曲線和曲面則有溫暖、感性的心理暗示。由于礦山機械使用環境和使用者的特殊性,所以在造型情感化設計上有別于其他產品。大多數礦山機械產品體型龐大,為了體現力量感和機械感,塊狀的設計元素運用較多,并且大部分選用直線,棱角較分明,從而減少由于過多曲面和曲線元素所帶來的視覺上的柔軟與活潑感,體現礦山機械的嚴肅性,提高工作人員對其功能的信任感。但是長時間面對冰冷理性的線條也會給工作人員帶來心理上的緊張和疲憊,降低工作效率和安全性;因此,在造型設計上應把握好分寸,使其具有一定的嚴肅性而又不過于冷冰。礦山機械是大型的機械產品,零部件較多,為了避免整個形態缺少主次,雜亂無章,在造型設計上還應遵循形式美法則,注重對比與調和,節奏與韻律。這樣才會形成一個整體,并且不會帶來視覺上的審美疲勞。
2.2.1對比與調和
對比又稱對照,把反差很大的兩個視覺要素成功地配列于一起,雖然使人感受到鮮明強烈的感觸而仍具有統一感的現象稱為對比。對比關系主要通過形狀的差異、方向的變換、數量的多少、排列的疏密以及位置的不同等多方面的對立因素來達到的。但當各個元素的差異性表現過于強烈顯著時,就需要調和各部分,使其整體更加柔和協調。DX500LC型挖掘機,駕駛室采用曲面,與臂上的曲線相呼應,改變了以往駕駛室方形盒子形態,使整個造型線條更加流暢。駕駛室與挖臂在大小上形成強烈的對比,使挖掘機更有力量感與沖擊力,而曲線曲面的運用又調和了整個形態,使之不過于機械和呆板。上橙下黑的色彩搭配,既有現代感又顯得穩定安全。
2.2.2節奏與韻律
節奏是具有時間感的用語,在構成設計上是指以同一視覺要素連續重復時所產生的運動感。而構成中單純的單元組合重復易于單調,由有規則變化的形象或色群間以數比、等比處理排列,使之產生音樂、詩歌的旋律感,稱為韻律。有韻律的構成具有積極的生氣,有加強魅力的能量。采煤機截齒排列,采取陣列設計,不僅有利于高效的作業,同時具有節奏感與韻律感,使采煤機造型在視覺上層次更加豐富,富有沖擊力。通過上述實例可以看出,造型的設計對人的心理影響也是非常巨大的,線條和排列方式等差異會改變一件產品的性格,也會給人的心理造成很大的影響。在造型設計時須充分考慮其使用環境和用戶心理。
3結語
篇4
【關鍵詞】礦山機械;液壓傳動;應用
1.液壓機械傳動特點
現階段多數的大型礦山機械主要采用的是液力機械傳動系統。為了有效提升系統工作效率,在實現節約能源的同時,提升機械的傳動性能與操作靈活性,較為理想的方法是將傳統的有級變速發展成為無級變速傳動。而液壓機械傳動系統的應用有效的提升了整個系統的操作性能,且傳動效率較高,彌補了傳統有級傳動應用過程中存在的不足,實現了自動變速換擋。工作時平穩性好,易實現過載保護和安全保護。液壓傳動比機械傳動操縱更簡單而且省力,本身可以當作油,液壓元件各部位,延長了元件的使用壽命,減輕了機械的維護與保養。
液壓傳動也存在一些缺點:
在與零件或機件的結合處,液壓油的滲漏難以避免,會影響運動的平穩性,降低傳動效率。漏油會引起能量的損失,是液壓傳動的主要損失。當液壓油受污染時,會堵塞液壓元件的通道,這是液壓系統發生故障的主要原因。
2.液壓傳動的基本原理
液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動,是根據17世紀帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發展起來的一門新興技術,是工農業生產中廣為應用的一門技術。如今,流體傳動技術水平的高低已成為一個國家工業發展水平的重要標志。
液壓系統利用液壓泵將原動機的機械能轉換為液體的壓力能,通過液體壓力能的變化來傳遞能量,經過各種控制閥和管路的傳遞,借助于液壓執行元件(液壓缸或馬達)把液體壓力能轉換為機械能,從而驅動工作機構,實現直線往復運動和回轉運動。其中的液體稱為工作介質,一般為礦物油,它的作用和機械傳動中的皮帶、鏈條和齒輪等傳動元件相類似。
液壓機械系統主要由:動力元件(油泵)、執行元件(油缸或液壓馬達)、控制元件(各種閥)、輔助元件和工作介質等五部分組成。
3.液壓機械在應用中的問題以及解決措施
液壓系統由于具有動力大,傳動平穩,噪聲低等優點,因而,在礦山機械中得到廣泛應用。由于礦山機械在使用過程中的液壓系統泵站集中,執行機構點多面廣,系統壓力高、流量大、閥控制多,各機構所處的環境受溫度、水蒸氣、粉塵和振動的影響較大,故液壓系統的結構比較復雜。若出現故障,將會直接影響其工作效率,且液壓系統的故障具有隱蔽性、交錯性、隨機性和差異性等特點。因此,對礦山機械液壓系統常見問題進行調查,梳理與總結,以及對故障診斷技術與方法的合理選用等,對液壓系統故障的快速診斷與維修顯得尤為重要。
3.1溫度過高
系統產生溫度過高的主要原因有:(1)冷卻器或吸油管路堵塞;(2)油粘度過高;(3)內泄嚴重;(4)泵修理后性能差及油位低;(5)壓力調定過大;(6)摩擦損失大。相應解決方法如為:1)對冷凝器或吸油管路選用合適的介質進行高溫、高壓清洗,沖洗過程中要用外力不斷反復錘打管壁、以便更好地震落除去殘留管壁的殘渣、雜物。2)排空油箱,根據工作情況,選用相應對粘度液壓油。3)查尋油箱漏油處,可能是油位太低,應把油位加到正常位置。4)如果是單向泵,則可能是由于接線錯誤而導致泵的旋向不對,此時應改變接線,調整泵的旋向。5)泵內可能有沉渣,應進行清洗排渣。6)由于磨粒磨損、疲勞磨損、粘著磨損和腐蝕及侵蝕磨損而造成的泵元件嚴重磨損或損壞,此時應更換泵元件或更換泵。
3.2油液泄漏
造成油液泄漏的主要原因有:(1)油溫、油壓過高;(2)接頭松動或密封失效;(3)工件相對運動表面過度磨損;(4)閥等元件失效。 相應處理方法為:1)油溫過高參照上面介紹。2)擰緊油管接頭并檢查是否扣環或者更換密封。3)研磨修復磨損表面或者更換磨損嚴重的元件。4)更換閥等失效元件。
3.3振動和噪聲
產生振動或噪聲的主要原因有:(1)
統進入氣或出現空穴現象;(2)零部件出現松動或磨損;(3)機械系統引起的振動;(4)油流漩渦、油面過低;(5)元件堵塞或阻力太大;(6)壓力和流量脈動大;(7)閥門和缸體收到堵塞,泵校正不當或油粘度大。
3.4系統無壓力或者壓力不足
系統無壓力或者壓力不足,主要原因有:(1)油箱油位過低;(2)油液粘度過高;(3)油溫過高;(4)接頭或密封泄漏;(5)泵轉向不對;(6)電機故障;(7)主泵或馬達泄漏過大;(8)溢流閥調定值低或失效;(9)泵堵塞或損壞;(10)閥工作失效。
3.5壓力和流量的不穩定
壓力和流量不穩定的主要原因有:(1)個別葉片在轉子槽內間隙大,高壓油向低壓腔流動;(2)油液過臟,個別葉片在轉子槽內卡住;(3)個別柱塞與缸體間隙大,漏油大;(4) 結構因素;(5)供油波動與吸氣現象。
3.6工作機構動作不穩定
工作機構動作不穩定產生的原因及處理辦法為:(1)空氣進入系統。此時應檢查油位與密封的完好性。(2)不良,磨擦阻力增大,此時應改善條件,清除臟物。(3)壓力過低或系統壓力脈沖過大,不足以克服外界阻力,此時應檢查溢流閥的調定值是否符合要求,不符合要求應進行調整;節流管道壁上堆積油液雜質或者節流閥的泄漏導致的不穩定,此時應清洗或修理節流閥。
3.7牽引力過小
液壓系統發生此故障的主要原因是主油路壓力低。檢查內容及處理方法為:(1)檢查系統是否漏油,如漏油可擰緊接頭,更換密封件或管件。(2)馬達或主泵泄漏嚴重,可更換馬達或主泵。(3)冷卻不良致使油溫過高,須調整冷卻水量或水壓至定值。(4)安全閥調定值不能滿足工況,可重新調定。(5)補油量不足,可能是輔助泵泄漏量大,需更換新的。
4.在機械應用中的故障診斷技術與方法
4.1主觀診斷技術
主觀診斷技術是目前解決液壓機械故障最有效、較常見的一種技術,主要包括:直接經驗法、邏輯分析法、參數測量法、故障樹分析法等。(1)直接經驗法。(2)邏輯分析法。(3)參數測量法。(4)故障樹分析法。
4.2儀器診斷技術
儀器診斷主要是根據液壓系統的流量、壓力、溫度、振動、噪聲、油的污染、泄漏、執行部件的速度、力矩等,通過儀器顯示或計算機運算得出判斷結果。診斷儀器有通用型、專用型、綜合型,其發展方向是非接觸式、便攜式、多功能和智能化。包括鐵譜記錄法、振動診斷法、聲學診斷法、熱力學診斷法等。
4.3數學模型診斷技術
數學模型診斷技術是指首先用一定的數學手段來描述系統某些特征量在頻率、相位、幅值及相關性上與故障之間的關系,然后通過測量、分析、處理這些信號來判斷故障源發生部位。其實質是以動態測試技術和傳感器技術為手段,以信號處理與建模處理為基礎的診斷技術。主要包括功能診斷法、信號時-頻域診斷法、隨機信號頻率響應法等。
【參考文獻】
篇5
關鍵詞:礦山 機械設備 配置優化 改進
依據不同的理論情況和分析方式來有效改進和優化配置礦山機械設備,提高礦山機械設備的應用效率和實際作用,促進企業的進步和發展,本文進一步研究了礦山機械設備配置的優化改進。
一、礦山機械配置優化改進的意義
礦山企業發展和進步的物質基礎實際上就是礦山機械設備,會極大程度上影響企業實際生產效益。一是需要具備合理匹配參數的礦山機械設備,盡可能降低投資的重復性損失,最大限度發揮單體設備實際性能,達到降低能耗,高效率生產的目的,促使企業能夠得到最好的經濟效益。二是制造礦山機械設備的制造廠商需要具備完整的技術設備,依據實際發展規范需求來建立企業發展策略。如果礦山機械設備和礦山企業被當做統一的大系統,屬于比較復雜的系統,現階段,還沒有形成十分完善的處理上述系統的方式,因此,目前能夠從優化礦山機械設備的技術方法、優化配置目標、優化配置模型方面來研究改進和優化礦山機械設備,從而達到不斷完善整體系統的目的。優化配置礦山機械設備的根本就是合理配置礦山機械系統,需要不影響國家利益的前提下,保證企業擁有最佳的經濟效益,最良好的技術性能,優化配置礦山機械設備不僅僅是合理確定礦上機械設備的型號和數量,也需要分析維護、檢修礦山機械設備的整體運行的優化分配。
二、礦山機械配置優化的肉容
1、礦山機械配置優化的目標
想要合理的分析優化配置礦山機械設備的系統,最重要的就是確定礦山機械設備優化配置的目標,針對不同礦上機械設備子系統需要建立不同的改進優化目標,例如,分析企業最大化經濟效益、國家利益、最優技術性能、機械設備技術性能等。
2、礦山機械配置優化方法和理論
結合優化礦山機械設備的實際情況、最優化理論、運籌學、系統工程等現代數學方式結合理論來進行分析,如,灰色理論方式、數學規劃法、分形理論方法、狀態空間混合法、啟發式知識推理法等
3、礦山機械配置優化的數學模型
優化配置礦山機械設備的時候,需建立系統數學模型,為了能夠合理解決建立模問題,應該適當加入廣義模型方法:例如,靈活運用結構模型、知識模型、數學模型等,并且有機進行結合,構建集成模型。有機集合圖論方式、人工智能、系統識別等方式,形成集成模型,在系統識別中合理引入人工智能技術,建立智能識別技術模式下的自適應、自學習模型。
4、優化配置露天和地下礦山機械
充分考慮礦山模型組合和礦山機械之間關系,建立優化配置礦山機械配置的一般模型,以及相應軟件來進行編制,以便于能夠合理解決改進優化礦山機械設備的問題。
三、優化改進礦山機械配置的方法及應用
1、啟發算法
有機結合定量與定性、算法和啟發的方法,啟發實際上就是在具備實際經驗的前提下,歸納總結的相應方法、策略、技巧、如人工智能中存在的知識推理,上述方式最重要的優勢就是能夠具備一定靈活性和智能型,在不精確數據、不完整信息的基礎上,使用盡可能少的驗算或圖例來得到符合條件的解。但是得到的不是唯一存在的最優解。算法就是說數學模型的基礎上,依據數學推導、數學計算、數學論證來公式化求解。如,運籌學或者控制理論中存在的最優化算法。上述算法的基本優勢就是具備完備性和嚴格性,保證解決的問題存在收斂性,具備唯一性和存在性的最優解。但是需要擁有相對精確的數據和完全的信息,會迅速增長工作的復雜性和工作量,促使形成組合或者維數。有機算法和啟發、定量和定性,取長補短靈活運用,不斷優化技術,為解決問題提供依據和保障。
2、合理應用機械設備
礦山采礦的過程中,經常變更和移動運輸設備、采掘區域,因為不同的礦山生產區域存在不同的生產節奏,有效配合和運用機械設備,確保能夠達入到最優化生產效益,規定任務中使用最合理數量機械設備,是優化配置礦山機械設備的重要條件。在實施的時候,依據實際情況需找最優的解決方案,促使企業能夠得到最好的經濟效益。因此,需要以先進科學現代的管理方式進行分析,如系統工程方式等,為礦山優化配置得到最好的選擇。
3、人機方法
為了能夠最合理、科學的控制和解決優化配置礦山機械設備的問題,應該及時采取有機結合人機的智能方式,分析復雜智能控制系統,形成一定的決策和管理的技術,建立自動化靈活系統。相互配合人和機器,取長補短。人的優勢是創造性、靈活性、主動性,但是會在一定程度上受到心理、生理條件的影響,容易疲勞、有情緒、精度差、效率低、速度慢等缺陷,需要利用計算機進行互補。
4、提高設備運行效率
對于一些大型設備,如露天、礦井的主通風機等設備,依據實際性能特點,合理選擇設備運行實際工況和參數,保證在高效區域內運行,適當增加系統效率,盡可能降低能源的消耗。對于運行時間長、功率大的設備來說,需要大量消耗系統能量,因此,提高系統運行效率具備一定意義和作用,應該加強設備的管理,定期對設備進行測試,保證能夠及時發現和處理問題。
四、結束語
總之,本文主要分析了礦山機械設備配置的優化改進,為提高礦山機械設備整體工作效率提供依據。參考文獻:
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[3]姜青鋒.淺析我國礦山機械再制造現狀[J].山東工業技術,2015(13):62-62.
篇6
總結。
關鍵詞 現代設計方法;礦山機械;礦產生產
中圖分類號 TD402 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)071-0150-01
1 現代設計方法的內涵
設計是人類為了征服自然、改造世界在一定的時空限制和物質條件下進行的創造性思維的實踐活動。而現代設計的概念則是建立在這一含義之上的,是由人類社會發展進入現代工業社會應運而生的,它的設計方法主要是通過考慮產品、市場、科學知識以及相關技術人員的決策管理等一系列因素后,制定出的一套的項目計 劃方案,從而孕育出能形成產品各方面競爭優勢的設計方法。現代設計方法的專業涵蓋面廣泛,涉及學科眾多,綜合性基礎性強,它突破了傳統設計方法的經驗法和類比法,對傳統設計方法進行了創新,將設計方法提升到更高的層次,使其具有邏輯性、理性和系統性,注重運用人類的認識能力與創新能力。
自21世紀以來,世界第三次以信息技術為指導的科技革命爆發,在世界范圍內科學技術的不斷發展,擴大了現代設計技術的范疇,也使得優化設計、有限元法設計和可靠性設計等一些新興的設計方法和理論在現代設計中得到了越來越多運用。現代設計技術的理論和方法正不斷取得優越的發展并日趨完善;同時,現代設計方法由于其具備的與傳統設計方法不可比擬的優越性,集先進性、動態性、智能性、程式性、創造性、系統性、優化性和綜合性等特點,越來越滲透影響到了各行各業,特別是礦山機械設備的設計中,為了滿足礦業企業的生存發展能適應行業技術的進步和目標市場的競爭等需要,大部分礦產企業已開始大力推行現代設計方法。
目前,現代設計的許多方法已在礦山機械中得到廣泛應用并取得良好的績效,現代設計方法涉及的設計領域也得到了拓展,石灰石礦產生產的效益與安全也得到了有效保障。
2 現代設計方法在礦山機械中的應用
在我國,現代技術方法在礦山機械中的應用始于20世紀70年代,主要是模仿蘇聯的應用模式,具有著很大的缺陷性,直到80年代,中國國內經濟的大范圍復蘇,礦產開發行業的興起,它在礦山機械中的應用才真正的開始推動發展。現代設計方法在礦產行業的引進,使得其在市場經濟中不斷取得顯著的成績。筆者綜合其現代設計運用的相關設計方法,對其在礦山機械產生的應用做出了如下總結。
2.1 可靠性設計方法
可靠性是衡量產品質量的重要指標之一,是指產品在規定的時間和物質條件下,完成特定功能的能力,產品的可靠性由每個設計階段的可靠性直接決定。石灰石采礦機械設備的可靠性設計就是通過零部件數據(載荷、幾何尺寸等)的收集,來定量計算、評價設備的可靠性,并根據使用要求來確定產品的可靠性定量指標,改進機械設備中可靠性較低的部分,以求保證產品整機的可靠性達標,這樣才有利于保障礦山產出的高效性,同時也保障了石灰石的生產安全和礦工的生命安全。如1994年之前,中華理工大學刁柏青等人開展了對礦井提升鋼絲繩安全系數可靠性的評估研究,建立了鋼絲繩可靠性設計的理論方法。
2.2 優化設計方法
優化設計方法已被廣泛應用于礦山機械設計過程之中,其主要將工程設計問題根據實際需要按照設計規范轉換成數學模型,運用優化技術尋找最優設計方案。優化設計的對象和優化設計內容的范圍都在不斷擴大。將優化設計的方法運用到礦山機械產品的設計過程中,設計效率和設計質量得到了很大提高,產品的性能也得到了進一步提升,不僅產品的質量減輕了,體積也縮小了,同時還降低了產品成本。例如,BHPIronOre公司與LynxEngineering公司合作,根據需要逐年更換車體的計劃,采用優化設計方法研發出一種新車型,該車型不僅提高了燃油效率,而且大大降低了車輛購置和維修成本。
2.3 有限元法設計
有限元法能夠較好地分析礦山機械受力的復雜性問題,它能夠通過各種受力不均衡不規則的相關礦山機械相關部件進行受力分析,最有效最優化的估算各面積的復雜問題的解決方法,使得能最大程度的規避風險。有限元法設計是在礦山機械設計中現代設計方法運用最廣泛的設計之一。王營和郭燕華在對盤式制動器摩擦片溫度場的研究,以及多繩摩擦提升機的設計中,也都科學地運用了有限元法。
2.4 穩健性設計
穩健性設計主要是針對礦山機械設備產品在各種因素環境下的使用壽命而言的。提高機械設備的穩健性設計,有利于產品質量的抗耐性,從而節約采礦成本,增加企業利潤。因此,在礦山機械的現代化設計中,通過將各個部件材料在各種環境下測試,并以最優的組合方式進行組合具有著深刻長遠的意義。
2.5 創新設計
創新是現今這個時代永恒不變的話題,它有利于產品的更新與完善。而將創新設計運用到現代設計方法中作用于礦山機械,根據技術人員的相關理論知識和產品開發市場的需求,通過對機械設備的性能、結構、質量以及其自動化、智能化、集約化的更新完善,使得機械設備能夠更好的發揮作用,提高礦業企業的競爭力。中國礦業大學研制的低噪聲雙軸振動篩、雙速絞車、概率篩等都是創新設計在礦山機械設計中的典型實例。
2.6 綠色設計
隨著世界掀起的環境保護浪潮,我國經濟的發展也越來越強調建設經濟、環境相互協調性。礦產資源的開發也同樣如此。綠色設計在礦山機械設備的設計應用是適應時代的必然結果。它要求機械設備的開發、設計、使用、報廢整個過程中資源的可持續利用與對環境作用的環保綠色,使得工業化的礦產開發逐步演變為以節約資源能源、保護環境的產業模式和增長方式。
2.7 智能設計
智能化是由計算機、互聯網綜合應用引導的信息產業,在各行各業中應用廣泛。它在礦山機械設備的現代化設計中的應用時,它要求將傳感器設備,與控制器、執行器聯系起來,對礦山機械設備的結構、功能、性能、安全系統進行自我診斷與損傷修復,確保設備、施工的安全,實現智能采礦的良好效益。例如,紅外技術、機器人、微型計算機和可編程序控制器等都可以應用于礦井的安全生產與救災。
2.8 其他相關設計
除了以上的設計應用方法,還包括并行設計、虛擬設計、動態模擬設計、人機工程、工業造型、摩擦學設計、相似性設計、設計的網絡化等礦山機械的應用。我們應積極的利用這些技術理論的應用,充分融合到礦山機械的現代化設計中,為企業創造更好的利潤。
3 總結
從當前采礦機械設備設計的實際情況來看,設計人員必須提高自身的技能素質,在對現代設計理論和方法熟練掌握的基礎上,能夠將這些設計理論和方法靈活地運用到實踐中去,緊跟時代前進的步伐,通過不斷的學習新知識從而創建新的設計理念,并將其與當前的信息科技技術有機結合起來,秉承著創新發展的理念,充分考慮經濟效益、技術效益與社會效益,設計開發出適應市場競爭需要的礦山機械產品。
參考文獻
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[2]李剛,朱華,吳兆宏,葛世榮.現代設計方法在礦山機械設計中的應用[J].礦山機械,2005,09.
篇7
關鍵詞:礦山機械;發展現狀;安全管理
Abstract: This article through to the mining machinery present situation, problems and solutions of elaborated mine machinery safety management, and according to social development and needs of the mining machinery development prospect and direction of.
Key words: mining machinery; development status; safety management
中圖分類號:TU71 文獻標識碼:A 文章編號:
1什么是礦山機械
1.1礦山機械是直接用于礦物開采和富選等作業的機械。包括采礦機械和選礦機械。探礦機械的工作原理和結構與開采同類礦物所用的采礦機械大多相同或相似,廣義上說,探礦機械也屬于礦山機械。另外,礦山作業中還應用大量的起重機、輸送機、通風機和排水機械等。
1.2礦山機械行業現狀
礦山機械是專業從事生產各種采礦機械和練礦機械的行業,由于經濟的發展和消費的需求增加以及可觀的利潤是很多企業涌入到了這一行業。然而企業的增加使目標客戶市場被分散,利潤空間大量縮水,使生產商往往根據市場上原有的機械設備來仿造生產,而不是創新技術和提升科技含量。近幾年來,礦山機械市場需求旺盛,2011年機械工業全累計完成工業總產值16.89億元,同比增長25%。其中120種主要機械產品中,有102種產品產量實現增長,其中礦山機械行業增長速度最快。我國已經進入礦山機械生產、消費、出口大國的行列,但大而不強。
3 國內礦山機械行業存在的安全問題
3.1 管理力量薄弱 現如今,由于企業管理不利,使得管理力量非常薄弱,直接對影響設備的正常運行。 在實際的施工過程中, 通常施工項目比較復雜,線長、施工條件艱苦、任務多、工期較短,從而對企業的礦山機械設備和相關的管理人員調動非常頻繁。
3.2 未能充分落實保養制度 目前,企業的目標是追求項目的最大經濟效益,從而不斷的壓縮成本,搶工期,只是重視礦山機械設備的使用,但是,卻完全忽略了對礦山機械設備的維護和保養工作。 這樣一來,得不到及時維護和保養工作的礦山機械設備長期處在有故障的情況下運行。
3.3 設備使用不合理 目前,由于企業的大多數工作人員的素質水平都較低;或者是沒有經過正規的業務和安全培訓,就直接上崗工作。有些人盡管經過了專業的培訓, 但是培訓內容不具有針對性,在實際的施工過程中,對技術和設備的使用知識運用較少。 特別是對于那些短期的工作人員來說,對他們的技術條件要求會更低,在施工過程中,只要可以操作礦山機械設備就可以上崗工作,從而造成了各種事故的出現,影響了礦山機械設備的正常運行。3.4 檢測設備不及時 由于企業不重視對礦山機械設備的保養和維修,特別是對于那些需要更新換代的礦山機械設備來說,企業領導存在僥幸心理,只是一味的降低成本,沒有安排專人定期對礦山機械設備進行檢測。由于更換不及時,再加上企業領導和操作人員的僥幸心理從而引發了很多機械事故。
4 預防與減少礦山機械事故的對策措施 根據對我省礦山機械設備現狀及存在的主要安全問題進行的分析,查找礦山機械設備的主要危險源,為了預防與減少由于礦山機械設備原因而產生的安全事故,礦山應從以下三個方面做好機械設備的安全管理,及時預防安全事故的發生。4.1從礦山機械設備本身的安全附件及設施配置方面 (1)提升設備裝設防止過卷、過速、過負荷和欠電壓等保護裝置;裝設深度指示器;裝設跑車防護裝置。提升的信號應具備聲光兼備;在采用平車場摘掛鉤的系統中,安設合格的擋車器和阻車器;絞車鋼絲繩應進行日檢,應記錄繩徑、磨損、斷絲等實際情況;及時更換鋼絲繩;應對鋼絲繩進行安全系數的驗算;滿足提升要求。 (2)電機車的閘、燈、警鈴、連接器、撒沙裝置應經常檢查,設置必要的警示標志,提高礦區的道路等級,保證礦山運輸的安全。
礦井主要通風機采用單套時應有能正常使用的備用電機;主要通風機應采用雙回路供電;應設軸承溫度計、水柱針、電流表等儀表,局部通風機應采用風電閉鎖裝置。空壓機的壓力表、安全閥、斷油(斷水)和溫度保護裝置應能正常使用。排水設備電源應采用雙回路供電、雙排水管,排水能力應能滿足礦井的排水要求。
(4)所有設備的機械傳動部位應安設防護罩,嚴禁電機罩開啟運行,設備應有保護接地系統。4.2礦山機械設備的安全管理方面應制定各種設備的崗位責任制、操作規程等規章制度;設備操作者應實行持證上崗。對設備應定期進行檢修維護,保證設備的完好。禁止機電設備帶病運行,產生火花、電弧,清理設備周邊的可燃物,防止火災事故的發生。禁止提升超掛重車,運輸超載;嚴禁蹬鉤、行人。禁止采用報廢車輛運輸,特別要對承包運輸的設備進行嚴格管理。4.3從提高機械設備操作人員的安全培訓方面應對礦山的所有職工定期進行安全和操作技能培訓,特殊工種應持特種作業證上崗,提高職工的生產安全意識,杜絕生產過程中違章操作行為。依法規范礦山安全生產行為,改善不良的作業環境,積極預防各類職業傷害事故的發生,是礦山企業的重要職責,也是礦山安全管理的一項重要任務。從以上對礦山機械設備的危險危害因素進行的分析,并針對危險危害因素提出的對策措施,能夠在可能發生事故的地方加大管理和增加安全投人,盡可能地把安全事故降至最低。可以通過增加設備安全附件的投入,對機械設備進行整改;建立健全機械設備的全面管理;對操作人員的安全知識培訓和安全教育;提高安全生產意識,保證礦山安全有序收生產,為礦山經濟建設和發展提供堅實的基礎。
5 礦山機械的發展
我國土資源部2008年了《關于促進深部找礦工作指導意見》,以促進我國固體礦產勘查向深部拓展。這顯示出礦山機械設備股將面臨著新一輪的行業需求,尤其是鉆探、野外尋礦等諸多設備。越來越多的礦山開始使用機械化作業,提升礦山的開采率,消除安全隱患。在煤炭、銅礦、鋅礦等礦山的機械化程度已大大提升,使礦山機械設備的市場容量大大增強。 對此我們應該了解礦山機械設備行業面臨的四大發展趨勢。
5.1機械制造業技術的融合在機械輥式破碎機制造業的許多領域,電子控制和軟件技術變得同機械工程同等重要。
5.2機械制造業服務性思維在從電梯到工廠設備等領域,生產廠家的利潤增加已不再是因為按固定規格生產產品,而是要求制造廠家能按用戶的要求生產產品,以滿足用戶的個性化特殊的需求。機械制造業不應是在閉門造車,而是利用開放的公共平臺和社會資源創新。
5.3機械制造業更新生產策略在包括印刷機械等在內的若干行業中,機械制造廠借用汽車產業中的構想,把投入不同市場的不同產品,建立在同一個基本工程結構之上,然后在制造過程的后期修改設計,這樣可使產品適應特定顧客群體的需要。
5.4如今礦山機械設備企業越來越注重對高效、節能環保設備的研發和生產。礦山環保設備的自動化、大型化和高效節能化成為礦山機械設備制造企業今后研究的重點。
6結束語
篇8
【關鍵詞】礦山機械;加工維修;精度控制
我國是煤礦大國,全國各地都分布著很多煤礦,然而在礦山的開發和施工過程中,礦山機械設備都是hi處在較高負荷的狀態下工作,在機械的外部承受礦山的隨機性載荷,對礦山機械的運行表明受損、磨損較嚴重,對于工作運轉精度會逐漸降低。因此,礦山機械設備一方面在制作過程中采用高耐磨性、高強度、高硬度的機械零件,另一方面對于礦山機械的加工及維修要不斷提高技術,增加性能提高的方法。在應用中因高錳鋼有耐磨性好、強度高等特點,而多采用高錳鋼材質零件。但高錳鋼材質在加工及維修過程中容易產生硬化現象,對于切削加工較為困難。在高錳鋼鑄件的水韌處理中,硬化現象更為嚴重,讓切削加工難以進行。但隨著切削刀具經過陶瓷材料、超硬度材料等特殊材質發展后,讓礦山機械加工工藝更加的完善,加工過程的效率更高,實現礦山機械的高精度控制。
1、礦山機械維修與養護
科學技術部斷刷新著各行各業的記錄,礦山機械業不例外,礦上機械的技術含量不斷加深,穩步的向著自動化、大型化、效率化方向發展。在整個礦山的開發過程中,其實對整個工程的使用機械來說是苛刻的,及要求效率高,又要無維修,所以平時的機械維護與養護就顯得更加重要,礦山的機械設備又是多種多要的,密集化的,對于機械設備的維護與養護需要更加專業的人員和科學的技術手段,只有平時的多維護多保養,才能確保機械能可靠、安全、高效的發揮經濟價值。
1.1超聲波技術對機械無損探傷檢測
在礦山機械的維修及養護中,超聲波無損探傷檢測技術可以發揮較大作用。技術利用的是超聲波的短波、高頻的傳播特性,對于機械中存在的不可見及較為隱蔽的裂紋或空洞進行探測。在礦山機械的運行過程,因輕度較高、運轉時間較長,機械容易產生運行疲勞,對于有孔隙及裂縫的機械設備未能發現而運行有非常大的危險,而通過超聲波無損探傷檢測可以避免以上問題,不僅檢測方便可行、效果精確、檢測可靠,而且檢測對機械設備沒有任何影響。超聲波在無損探傷檢測中表現出的特性有:一是傳播的能量較大,對于機械設備的穿透力比較強,無損探傷的能力較強;二是超聲波是高頻,對于傳播方向較固定,指向性能好;三是超聲波在介質或空氣中傳播遇到檢測界面就會發生反射。因此,其對礦山機械設備的檢測、維修及養護有較大的作用。
1.2機械維修中龍門式三維坐標測量機的應用
礦山機械設備在維修過程中,會涉及零部件的金屬機加工、焊接、熱處理以及切削等工藝,在工藝加工過程設備的零部件容易產生溫度變化而熱脹冷縮、塑性變形或者彈性恢復等問題,從而造成零件尺寸大小的變化,給機械設備的精度及運行帶來較大麻煩。而采用龍門式三維坐標測量機可以改變維修過程中出現的這些問題,在設備的維修后利用測量機可以檢測出高精度的偏差及尺寸變化,能讓設備的精度提高,偏差減小。
2、礦山機械加工精度控制
礦山機械設備的高負荷狀態工作,隨機性的載荷作用于零件外部工作表面,造成零件表面的磨損,降低工作運行精度。因此礦山機械設備要求機械零件的材質要搞硬度、高耐磨的性能,礦山機械加工的原器件都是高精度的材料,所以在整個礦山工程開發中,高精度控制技術應用范圍很大,在其他領域也同樣,例如自動化控制、伺服電機控制、運動控制、材料選擇與機械結構設計、系統保護以及轉配工藝等領域。在礦山機械零部件的加工過程中常會出現毛坯彎曲變形、尺寸變大、焊接變形以及機加工困難等問題,這對于機械的精度控制非常不利,需要采用合理的工藝方法及工藝流程手段來控制零件的精度。
2.1焊接工藝的精度控制
礦山機械的設備設計中,焊接技術雖然說是能滿足了設計時的需要,但是為了機械設備或者是零部件在加工或使用過程中能有更高的精度,減少焊接過程中可能產生的精度變形,我們應該采取相應的技術措施,對礦山機械設備或者是零部件焊接前進行必要的表面處理,包括清洗、除銹、因為使用過程中產生的磨損等。對于焊接使用的焊絲也要除水、除油、除銹,同時在焊絲頭部利用砂紙打磨,增加開始焊接的準確精度。對于焊接過程中出現飛濺,通常在焊接前采用防飛濺劑噴涂于焊槍嘴部及焊縫兩側,對于不同的材料也要采用不同的焊接方法,例如,含9%鎳基合金鋼的特殊材料,在焊接時特殊材料熔點較低,防止焊接過程出現弧坑或裂紋,采用的防治措施主要有:利用穿透法進行打底焊,焊接中的弧坑盡量留在最后,以便焊接清根過程把弧坑及裂紋一起清除。在對鋼材料的焊接過程中,熱量的交換是無法避免的,這對于焊接中出現精度偏差較難控制。但對于鋼材料焊接出現的電弧偏吹、裂紋以及低溫的韌性降低三大問題,可以通過規定焊接工藝的流程,防止出現問題,控制焊接精度。同時對于焊接精度控制中,焊接人員的培訓及教育是控制焊接精度的關鍵之一。
2.2精度位置控制
礦山機械設備應該是能不斷的滿足現有工程中提出的各種要求,所以礦山機械的加工和設計應該隨著不斷出現的問題,而提升自生的技術能力。礦山開發過程中,機械的自動化要求較高,隨意礦山機械設備應不斷的提高機械的位置調整與控制系統,從而實現礦山開發中位置精度控制。位置控制系統采用的主要是一些精度要求較高的器件,有調整絲杠、電機、液壓缸、編碼器以及譯碼器和減速器等實現系統的定位、動作以調整。同時可以通過系統中的編碼器與PLC連接,實現位置的高精度控制,在運用中有方便、占地小、維護方便等優點。精度的位置控制對于一些在地下的礦山開發工作有較好的作用,不僅能較好地控制精度,在工作過程完成定位控制,而且能夠準確地定位人員及設備在地下的具置,保證在發生各類安全事故時能及時實施定位搶救。
2.3計算機實現及數據采集的精度控制
計算機科學技術的提高,在各種領域都被廣泛的應用著。在礦山機械中設計、加工、控制都和計算機技術有著千絲萬縷的聯系,尤其在對精度要求較高、控制要求嚴格的設備上,計算機技術能起到關鍵作用。對于一些礦山設備為保證施工安全而提高精確性,可以結合計算機技術進行控制,利用計算機的實時數據收集與處理,通過計算機控制對礦山機械在生產過程中產生的精度偏差進行調整,這對于礦山機械設備的精度控制是非常重要的。
結 語
對于礦山機械設備的加工、維修及精度控制,幾方面是互相關聯的,較好的加工過程才能保證維修次數少或維修便利,同時才能保證機械的運行精度控制;加工控制不善容易帶來多次或復制的維修,對于精度控制也相當不利。實現較高的精度控制技術,也可以減少機械設備的維修及加工,因此,對于互相影響、互相制約的幾方面都要嚴格控制,從機械的加工制造到維修,提高設備的精度,讓機械設備在運行中保持安全可靠的運行.
參考文獻
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篇9
關鍵詞 礦山機械設備;診斷;維修;養護
中圖分類號TD4 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)119-0097-02
礦山機械設備是礦山企業的重要組成部分,設備的維修與養護直接其本身的工作效率和技術性能。設備在經過使用之后需要對其進行及時的維修和保養,否則時間久了會影響礦山的正常運行,因此,對礦山機械設備的運行情況進行故障診斷,是延長設備使用壽命的必要手段。本文對礦山機械設備的故障診斷、維修和養護問題進行深入探究,望發揮借鑒作用。
1 礦山機械設備故障的診斷原理
1.1 診斷原理
礦山機械設備在正常運行和異常狀態下會釋放不同的信息,檢測儀器也正是利用這個原理對機械故障進行診斷。例如,設備的狀態變化會出現振動異常現象,或產生噪聲等機械信號。當檢測儀器檢測到這些敏感信號時就會自動實行狀態監控并作出進一步的分析和診斷,這樣就可以掌控機械設備的運行狀況,對設備可能發生的故障能夠及時的感應并作出相應的防范措施。檢測設備是否有故障發生,需要將溫度、壓力、振動變化等信息以電信號的形式輸入到信號處理設置,這個操作均是由傳感器來完成,因此通常情況下需要在診斷設備上安裝傳感器,將信號輸入信號處理裝置之后,系統就會自動的將之前存儲在內部的標準信號和診斷信號進行對比,找出其中的差異,最后得出結論并采取措施將事故消滅在萌芽狀態。
1.2 診斷方法
設備故障的診斷方法有很多種,通常將診斷技術從物理角度根據設備的信息特征分為溫度診斷、振動診斷、聲學診斷、強度診斷、壓力診斷、電磁量診斷等。
2 設備的維修和養護
維修人員的維修技術和知識是設備維修和保養的關鍵,因此需加強對人員培訓,在充分了解故障形成原因的同時能夠根據故障的特性采用適當的維修方法,這樣可以有效避免由于不了解故障的成因以及特性而盲目的進行錯誤維修,使維修工作適得其反,在提高維修效率的同時提高生產效益,延長設備的使用壽命并降低了企業的生產成本。
2.1 機械故障的信息特性
通常情況下,機械故障特性主要表現為潛在性、漸發性、模糊性、耗損性等,充分掌握這些特性對故障的成因和分析有一定的幫助,也是設備維修保養需要做好的準備工作。
2.2 機械設備故障的維修原理
機械維修通常指設備的維護保養和修理,例行保養和特殊條件下保養是維修保養的一部分,根據故障大小不同,修理也分為故障小修、中修、大修等方面,其中維修保養是預防性維修,而修理的對象則是具體的故障。如果設備中存在潛在故障,就需要進行設備預防維修,這樣可以有效降低設備零件的受損程度,使機械工作狀態良好。礦山機械設備的例行保養和特殊條件下保養是機械正常運行的有力保障,維修工作是機械設備延長壽命的良藥,其主要工作包括、清潔、檢查、調整、檢定等,針對的主要對象還是外表性的,能夠有效維持機械性能,在一定程度上降低機械設備出現故障機率;定期保養在級別上也有劃分,維修范圍和性能恢復程度會因保養級別不等而不同,一般定期保養分為、一級、二級、三級保養。盡管高級別保養可以使機械的性能恢復良好,增加維修范圍,但仍會和從前的狀態存在差異,不可能完全恢復。
2.3 礦山機械設備維修與養護過程
礦山機械設備的維修和保養應嚴格遵守各項相關的條款規定,在使用機械的同時加強對設備的日常維護保養工作,不要只是注重工作任務而忽略設備的保養,等設備故障發生了才采取措施。礦山企業的管理人員應嚴格加強機械設備的管理,為企業工作人員灌輸機械設備保養的重要思想,提高保養覺悟,定期組織專業技術培訓,增強員工職業道德意識和安全意識,使工作人員的技術水平得到提高,使機械設備的維修保養制度不斷的得到完善。
2.4 礦山機械設備維修與養護的操作要點
隨著社會經濟的飛速發展,現代化機械設備的發展也逐漸擴大,機械設備的維修和保養已經對設備日常的運行狀態有著直接影響,已經成為各大企業關注的焦點,對維修和養護的研究也越發深入,使現代機械設備的維修技術水平在很大程度上得到了提高。但礦山機械設備因一些限定條件,很多維修技術不能使用在這種大型機械設備上,因此需要充分利用自身的條件,在加強設備的維護保養意識上多下功夫,為工作人員提供定期的專業技術培訓,加強職業道德教育,提高職工的維修技術水平,能夠合理使用正確的維修方法,使設備的使用壽命和性能盡可能的延長和恢復,提高工作效率,進而提高企業效益,降低生產成本。
2.5 目前礦山機械設備維修和養護工作中存在的問題
雖然目前的礦山機械設備的維修和養護水平已經有了一定的發展,但仍存一些問題,還有很多錯誤的維修方法,對設備的維修技術的發展有一定的阻礙作用。例如,對故障發生的原因及過程不能正確的掌握了解,導致在維修時沒有實質性目的,只是盲目的更換零部件,這種換件修理的方式是目前比較普遍的問題;還有在換件時對新件的質量不做檢查;對零件的清潔、去污不到位,腐蝕等現象。造成以上錯誤維修方法的原因主要由兩方面引起,一是維修人員的專業技術水平較低,二是缺乏責任感,職業道德意識不足。可以通過加強對維修人員專業技術知識的培訓,提高維修技術水平,加強職業道德教育,增強各階層工作人員的責任心。
3 結論
礦山機械設備的維修和養護工作對設備的正常運行和工作效率有直接影響,但因礦山機械工作環境約束影響,為設備的維修和養護造成了一定的困難,克服環境困擾,完善機械設備的維修和養護工作已經成為各礦山企業關注的重要問題,在設備的故障診斷、維修與養護、工作人員等方面需作出更嚴格的要求,以滿足機械設備維修和養護的發展需求。
參考文獻
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篇10
關鍵詞 礦山機械;機械安全;噪聲
中圖分類號TD3 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2010)33-0033-02
0引言
我國礦產資源比較豐富,采礦產業一直是我國國民經濟生產的支柱產業之一,而礦山設備又是礦山生產的關鍵,它的安全運行直接關系到礦山企業的安全正常生產。所以總結礦山機械常見的安全問題,分析問題產生的原因及其影響程度,并提出相應的解決方案及對策,對提高采礦企業效益以及安全性具有十分重要的意義。
1我國礦山機械設備安全的現狀及研究意義
1.1 我國礦山機械安全現狀
1.1.1 我國礦山機械設備裝備水平參差不齊
現役煤炭生產礦井大致可以分為4類
1)老礦及改擴建礦井,大部分建于解放初期甚至解放前,往往由于資金和企業管理觀念上的滯后,仍然保留著建井初期的落后裝備,安全設計及其欠缺,有的雖然進行過一定程度的技術改造,但仍無法滿足安全生產的要求;
2)現代化礦井大部分建于20世紀80年代中后期,廣泛采用當時較為先進的綜合采掘設備,隨著技術的不斷發展改進,機電一體化的礦山機械設備逐步配備,這些裝備基本上能夠滿足高效生產的要求。大型、超大型現代礦井則是近年來建設的,普遍引進了國外先進的綜合采掘設備,很好的滿足高效安全生產的要求;
3)我國2.5萬個煤礦中有2.3萬個左右是鄉鎮中、小型礦井,幾乎完全由私人承包經營,生產條件簡陋,作業方式原始,普遍沒有綜合采掘設備。
1.1.2 礦山機械的研發和生產能力不斷增強
經過近20多年的研究和開發,國產交流電牽引采煤機已漸近成熟,掘進機械從輕型發展到了中、重型,切割對象也從煤拓展到了巖石。大多數國產設備也已經具備了在線檢測和實時監控的功能,安全性大為提高。
1.2 礦山機械設備安全問題的研究意義
礦山資源的開發極大的增加了社會的財富,有力的推動了國民經濟的高速發展。但各種導致礦山災害的問題不斷增多,這給礦山企業的安全生產帶來了極大的損害,這其中礦山機械的安全問題尤其突出。雖然采礦企業每年都花費大量的資金來維護礦山機械,但每年由于礦山機械故障而導致的經濟損失依然十分巨大。因此保證礦山機械設備如:輸送機、破碎等大型設備的安全運行對采礦企業效益有著至關重要的作用。因此研究礦山機械的安全問題有著極其重要的意義。
2礦山機械安全存在的主要問題
2.1 機械部分零部件的失效問題
2.1.1 齒輪、鏈輪及軸的失效
由于礦山機械經常超負荷工作,同時又需要經常的停機開機,這就給機械設備帶來了巨大的沖擊。同時由于工作條件惡劣,使用和維護條件比較差,這些都給機械部件帶來了極大的損害。這其中高速齒輪磨損失效的現象居多,由于操作不當導致的過載斷齒現象也時有發生。刮板機、轉載機的鏈輪由于條件差,經常在缺少甚至是干摩擦的條件下工作,這些都直接導致齒輪、鏈輪及軸的的工作壽命減短,影響機械安全。
2.1.2 軸承的失效
由于礦山機械中的軸承普遍采用滾動軸承,由于工作過程中沖擊載荷較大,以及裝配不精確等都易導致軸承的保持架的磨損。一般包括兩種情況:重載低速軸承或者輕載高速軸承磨損。其中重載低速軸承的磨損主要發生在諸如采煤機滾筒的行星減速器或者刮板機減速器的輸出軸的滾動軸承處,表現為磨損失效周期長但失效后果嚴重,更換軸承價格較昂貴。而輕載高速軸承的磨損周期相對來說較短,主要是由于缺少或者是油油質較差等原因造成的。比如傾斜工作面的采煤機左截割部一軸,其正常加注的油要比右截割部多,否則易造成軸承甩不上油或者甩油過少,容易造成對軸承的破壞。
2.2 液壓設備零部件的失效問題
隨著大型綜合采掘設備的引入,液壓設備在機械中的應用逐漸增多,液壓零部件失效問題日益凸顯。尤其是在現代大型礦井中,由于液壓設備零部件失效而導致的機械安全問題占大多數,對生產的影響極大。液壓零部件的失效主要表現在:供油失效、系統無壓力、工作機構動作不穩定等方面。
1)在液壓系統發生供油失效時,應盡快找出故障部位,并加以處理。一般的故障現象及原因是:油箱漏油v查找漏油處并及時加滿油w;吸油管路堵住v此時一般檢查吸油管路及濾油器,清除阻塞物w;液壓油粘度過高v此時應該排空油箱,更換低粘度液壓油w;泵內有塵渣時應拆開泵,清洗塵渣。液壓泵元件損壞時應該更換液壓元件,若已經嚴重影響到機械的正常工作應該直接更換液壓泵。
2)當系統無壓力時,一般是液壓部件的密封出現問題或者是安全閥彈簧失效,找出密封故障加以維修,或者更換彈簧并對安全閥加以清洗即可解決。
3)工作動作機構的不穩定主要表現為液壓動作機構的“爬行現象”v動作機構運行速度不均勻,突然加快或減慢w。導致該現象的原因主要是不良,工作構件摩擦增大,因此應改善條件,清除贓物以及油泵的吸油、空氣進入系統。
2.3 礦山機械的噪聲問題
礦山機械的噪聲主要來源與機械設備在運轉過程中的振動、摩擦以及碰撞。同時由于風管的排氣、漏氣等產生的氣動噪聲。過大的噪聲會影響操作工個人的情緒,增加工人操作失誤的頻率,這在一定程度上也關系著礦山機械設備安全,關系到企業的正常生產。
可以從改善設備的條件以及采用更加先進的設備等方面來降低噪聲。根據現實條件一般主要的解決方式是通過改善設備的條件來達到降低設備噪聲的方式。在機械設備安全管理方面應該加強措施,最好是配備專門的人員。同時有效合理的選擇相應型號的油,使設備處于最好的狀態,盡可能的降低噪聲。
3轉變企業的管理觀念,加大安全資金投入以改善機械設備現狀
關于礦山機械的安全問題,企業的管理理念及方式至關重要。因為礦山機械安全問題的依附性、隱匿性及導致安全事故原因的復雜性,需要企業的技術和管理人員轉變企業觀念,加強安全意識,共同承擔安全責任。
目前礦山機械安全方面形勢嚴峻,國家在政策方面已經加強引導,在法規方面更是加大控制力度,資金方面也積極的扶持國有重點煤礦以及部分地方煤礦進行安全技術改造。企業在利用國家政策性扶持資金的同時,自身也應多方籌措資金,補足安全漏洞,進行必要的裝備技術改造,淘汰老舊設備,切實改善礦山機械設備安全現狀。
4從業人員素質有待提高
隨著我國礦山機械設備的不斷改進和發展,其自動化的程度不斷提高,這就在同時對操作工人的智力和技術水平的要求也在提高。據統計資料表明,80%以上的礦山傷亡事故是人為因素造成的。由于礦山作業的艱苦性及危險性,礦山機械的從業人員組成復雜,部分操作人員文化素質較低,對設備的安全性能不夠了解,習慣性的野蠻操作是造成礦山機械安全事故的重要因素。因此應該將從業人員培訓納入日常管理工作的范疇之內。加強教育手段,強化操作人員的責任心及安全意識,使他們掌握設備的安全操作要領,提高他們駕馭現代設備的能力。
參考文獻
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