控制煤礦機械齒輪失效的有效控制方式
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[摘要]煤礦機械中，齒輪扮演著十分重要的角色，正常情況下，齒輪能夠實現傳動功能，但是一旦受到外界因素的影響，齒輪轉動就會發生異常。造成齒輪失效的原因有很多，將一一論述，希望能夠為相關企業帶來一定幫助。
煤炭是我國最主要的能源，煤炭是地下能源，所以在開采的時候必定離不開機械設備的加入，機械設備在運行時所產生的粉塵、噪音等有很大污染，機械設備長期在這種環境下作業必定會增大自身負荷，對機械設備的正常運轉造成很大影響，所以解決煤礦機械齒輪失效問題也是人們所關注的重要問題。
1煤礦機械齒輪失效的主要形式
1.1機械齒輪磨損
機械齒輪磨損是一種常見的現象，尤其是掘進機械設備中的齒輪磨損更為嚴重，因為齒輪在運行的時候需要承受一定的壓力，所以難免會出現磨損、擦傷性磨損、中重度磨損等情況。為了避免齒輪出現磨損，人們在運行機械設備的時候就應當盡量控制設備的穩定性，從根本上降低機械齒輪的磨損程度[1]。
1.2機械設備齒輪表面疲勞
機械設備在正常運轉過程中，必定會受到變應力的影響，這難免會導致機械設備的齒輪材質出現疲勞現象，如果不加以調整，必定會對機械設備造成很大影響。實際上在機械齒輪受到變應力影響的初期，齒輪開始承受變應力的影響，一旦變應力大于齒輪材質能夠承受的最大力，便開始出現齒輪裂縫、齒輪磨損過度等情況。
1.3機械齒輪膠合
一般情況下，煤礦機械設備的運行時間都非常長，并且機械長期處于超負荷工作狀態中，這樣的機械運行模式并不利于延長其使用壽命，反而會影響齒輪的平均使用年限。齒輪在運行中的溫度會不斷上升，如果壓力過大還會導致齒輪出現軟齒輪起溝的情況，進而導致齒輪嚴重的膠合破壞[2]。
1.4機械齒輪塑形流動
齒輪失效的原因有很多，機械設備的齒輪可能也會出現塑性流動的現象，導致這一情況發生的原因主要是由于齒輪軟齒部分金屬發生變化，一旦變形嚴重將會對齒輪、機械本身造成直接影響。如果變形不嚴重，也會引起飛邊和齒輪頂部變圓等情況，該種情況也是導致齒輪失效的直接原因。
1.5機械齒輪斷裂
當齒輪發生斷裂的時候，機械將會完全喪失自身的性能，如果不及時更換齒輪或維修，必定會影響機械設備的正常運行。有些人沒有認識到齒輪斷裂所引發的嚴重后果，對其不以為然，實際上這種情況非常危險，一旦齒輪因超負荷運行而出現斷裂，必將會引發嚴重后果。所以人們一定要加以重視，為了確保煤礦企業能夠安全運行，相關管理者要對每一個細節都加以重視，從根本上提升企業的安全性。
2煤礦機械中齒輪失效的改善途徑
2.1優化機械齒輪的設計方式
優化機械齒輪的設計方式固然重要，從宏觀角度上來看，很多人已經認識到了機械齒輪的失效原因，并且想要通過增加齒輪受力強度來避免齒輪的失效性。這種設計理念較為單一，對現有齒輪的參數進行優化、改善，這樣才能夠更好地確保機械齒輪的綜合強度，為確保機械設備的正常運轉奠定堅實基礎。
2.2選擇適合的機械齒輪材料
在選擇齒輪材料的時候，人們也要加以注意，盡可能地選擇耐磨、強度高、韌性好的材料，除此之外，在設計工藝上也要加以考慮。人們應該針對相應的參數進行設計，為更好地增強齒輪的實用性奠定堅實基礎。從我國目前的情況來看，人們制作齒輪最為常見的材料是低碳錳鋼，這種材質制造的齒輪強度更好、韌性更好，能夠有效避免齒輪在運行過程中出現失效的情況。如今有些設計者為了能夠更好地提高機械齒輪的韌性，還會選擇加入合金化元素，這樣能夠更好地提升機械齒輪的綜合強度。
2.3改進機械齒輪加工工藝
改進機械齒輪的加工工藝也非常重要，工藝的好壞將直接關系到齒輪是否會失效，如果質量達不到國家要求標準，就會存在潛在的安全隱患，使機械設備不能夠正常運轉。在加工齒輪的時候，相關工作人員需要對齒輪的壽命、承受拉力能力等多項指標進行檢驗，尤其是要注重加工工藝的冷熱交換，在制造齒輪的過程中，溫度是一個十分關鍵的要素，這關乎到齒輪加工精度、齒輪承受拉力強度等內容，所以一定要引起人們的重視和關注。
2.4加強對齒輪表面的強化處理
煤礦機械設備在實際運行中，齒輪需要承受非常大的壓力，這不僅僅是對齒輪硬度、強度、韌性、拉力等多種因素的考驗。齒輪表面的強化處理還會涉及到齒輪芯部，目前人們使用最多的方法就是通過增強齒輪芯部的強度來避免齒輪出現失效問題。在使用滲碳淬火技術后，可以有效增強齒輪芯部的強度。人們通常會選擇用小球撞擊齒輪，以此來增強齒輪的受力強度，另外齒輪的潤滑油選擇上也要加以注意，潤滑油的合理選擇能夠降低齒輪表面的磨損力，避免齒輪受外力因素而出現失效情況[3]。
3結語
通過對控制煤礦機械齒輪失效等方面的分析可以發現，煤礦機械齒輪運轉經常會出現失效情況，當遇到這種問題的時候，一定要找到問題的根源，注重提高齒輪自身的強度、韌性、拉力、受力程度等，并且可以利用先進的技術來確保煤礦機械設備穩定運行。
【參考文獻】
[1]張健經.煤礦機械傳動齒輪失效問題及對策分析[J].機械管理開發，2017（09）：109-117.
[2]劉穎.煤礦機械傳動齒輪失效形成分析及改進措施[J].煤炭技術，2016（08）：21-28.
[3]閆德明.煤礦機械傳動齒輪失效形式分析[J].山西科技，2016（04）：29-31.
作者:樊超 單位:中北大學機械工程學院
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