[发明专利]一种采煤机磨损检测方法

说明书

本发明公开了一种采煤机磨损检测方法。所述方法通过分析采煤机实际工况中磨损失效参数，设计模拟采煤机实际工况的磨损检测机构，通过磨损实验验证检测机构有效性，从而揭示采煤机失效机理，提出解决方案；所述方法包括以下步骤：分析采煤机工况，选定易损部件；表征易损部件失效参数；设计检测机构；用检测机构对采煤机易损部件进行磨损检测；利用检测结果，揭示易损部件的失效机理；所述解决方案包括：用有一定强度和耐磨性的钢材作为滑靴基体，在其表面沉积硬质润滑涂层，来改善其综合摩擦学性能；合理选择平滑靴的规格。本发明填补了采煤机磨损检测方法的空白，具有重要的理论和应用价值。

技术领域

本发明属于设备检测技术领域，涉及一种采煤机磨损检测方法。

背景技术

地表富集的煤炭资源经历上百年的开采，几近枯竭，目前煤炭以井下开采方式为主。为了保护工人安全，提高采煤效率，自动化的采煤机应用越来越普遍。

作为采煤工业最重要的自动化开采设备，采煤机正遭受磨损的侵害。由于井下恶劣的工况，磨损导致采煤机工作面每推进1500m，需要停机更换15-16次易损部件，每次更换耗时约5小时，直接经济损失数百万美元。遗憾的是，至今尚未有一种公认的方法来检测采煤机核心部件的摩擦磨损并提出解决方案。

检测方法是通过部件磨损实验揭示其失效原因并提出解决方案的首选方法。现有方法只能检测干摩擦、油膜和水膜润滑条件下部件的磨损，却无法检测复杂工况下部件磨损的状况。目前常用的磨损检测方法关注于高分子材料、陶瓷薄膜、车辆制动等领域，通过检测装置，解决橡胶、陶瓷膜、电动制动摩擦部件的磨损检测。尚没有专门针对井下采煤机磨损的检测方法，可以表征磨损的情况。因此，探索适用于井下复杂工况中采煤机部件的磨损检测方法，已成为该领域的前沿课题。

磨损检测是探索采煤机部件失效原因的首选方法。检测方法工作原理是分析实际工况中磨损因素，设计检测机构，通过磨损实验验证检测机构有效性，揭示采煤机失效机理，提出解决方案，预防失效的再次发生。然而，很少看到相关报道：(1)分析影响采煤机核心部件失效的重要因素；(2)模拟采煤机核心部件摩擦磨损的检测机构；(3)通过部件失效实例验证检测机构，揭示其失效机理并给出解决方案。由于无法确定复杂工况中磨损因素及其之间的关系，只有通过考察机构设计和磨损实验验证，才能揭示出采煤机核心部件磨损失效的真相。

因此，本发明通过分析实际工况中磨损失效参数，设计模拟采煤机实际工况的磨损检测机构，通过磨损实验验证检测机构有效性，从而揭示采煤机失效机理，提出解决方案。

发明内容

为了填补井下采煤机磨损检测方法的空白，本发明提供一种采煤机磨损检测方法，所述方法分析实际工况中磨损失效参数，设计模拟采煤机实际工况的磨损检测机构，通过磨损实验验证检测机构有效性，从而揭示采煤机失效机理，提出解决方案。

为实现上述目标，本发明采用以下技术方案：

一种采煤机磨损检测方法，包括以下步骤

1、采煤机工况分析与易损部件选定

附图1示出了双滚筒采煤机结构图。由附图1可知，采煤机主要由截割部、牵引部和调高机构组成。截割部由左、右截割滚筒、摇臂组成，实现截割顶煤和底煤；牵引部由平滑靴、导向滑靴、机身组成，实现采煤机沿工作面往复运动；调高机构是控制摇臂，实现截割滚筒采煤高度调节。由附图2可知，滑靴跨骑在刮板输送机上，沿着刮板输送机前进或后退。在采空区侧，导向滑靴与刮板输送机销排啮合，形成销排齿条运动副；导向滑靴承载采煤机自重、过煤量及截割阻力。当采煤机运转时，导向滑靴与销排相对运动，产生摩擦；当煤块或矸石侵入导向滑靴与销排之间，导向滑靴牵引力逐渐增大，摩擦力随之增大。因此，在实际工况中，采煤机工作面每推进1500m，就必须停机更换导向滑靴，可见导向滑靴属于易损部件。

2、采煤机滑靴失效参数表征