提高煤矿机械维修性的设计途径探究

2022-04-11 22:48吴英伟董建超孙伟董学伟王占春
科学家 2022年3期
关键词:煤矿

吴英伟 董建超 孙伟 董学伟 王占春

摘要:文章先分析了煤矿机械维修性设计必要性,随后介绍了煤矿机械维修性设计途径,包括方案设计、可达性设计、模件化设计、故障检测、识别性设计,希望能给相关人士提供有效参考。

关键词:煤矿;机械维修性;设计途径

引言:在新时期发展背景下,随着科技水平持续提升,对煤矿施工质量和施工安全提出更高要求,机械设备作为煤矿施工中的重要部件,其应用性能会直接影响施工效果,为此需要加强煤矿机械设备的设计研究,进一步优化设备维修性,保障设备满足稳定施工要求,提升煤矿施工质量。

一、煤矿机械维修性的设计必要性

煤矿施工机械,特别是某些井下施工机械设备,因为所处施工环境相对较差,整体施工作业时间较长,导致其中的机械设备频繁出现各种故障问题,由于井下施工的维修时间较短,维修空间有限,其中大部分设备零件和设备的修理、更新和替换工作需要将维修设备、工具以及零件在地面和井下之间进行运输。如此进一步扩大了设备维修复杂度和难度,影响煤矿正常的生产活动。怎样在短时间内减少维修资源投入,并促进煤矿机械快速恢复原有维修性能,是煤礦机械应用部门以及管理单位重点研究的内容。除了提升维修单位以及生产部门相关管理策略之外,煤矿机械的应用方面更希望可以从设备整体设计、生产、制造等方面采取有效应对措施,积极探索优化设备维修性的有效渠道。

二、煤矿机械维修性设计途径

(一)方案设计

现代化社会中,关于煤矿机械设备的设计工作,除了需要保证设备功能满足实际生产要求之外,还需要保障设备方便维修、应用和安装,如此才能进一步提升机械设备整体运行效率。机械设备的产品方案设计以及综合论证中,需要设计人员形成良好的现代化设计理念,合理引入并行工程原理,结合设备从设计至实际生产应用整个寿命周期中各项影响因素,涵盖机械的设计、生产、安装、维修、调试、应用等各个环节。为此,设计人员针对产品实施建模设计中,需要综合考虑产品维修、拆卸以及安装等结构工艺,明确设备维修性,确保整个设备不留死角,所有部件尽量选择快速解脱设备,方便安装拆卸[1]。

(二)可达性设计

可达性即设备在维修、替换、更新中,可以顺利靠近维修部件,有序开展维修作业,也是促进设计和装配过程有效协调的特征。有效可达性能够帮助减少维修中的差错和牵连问题,提升整个维修作业舒适性和便利性。可达性主要包括以下几点,第一是保障安装空间拥有良好可达性,针对煤矿机械进行拆卸维修安装中,安装环境空间需要为各项维修工作提供有效的操作空间。方便维修人员可以长时间选择一种便利的维修姿势,从长宽高三种层面设计合理结构尺寸满足维修空间建设要求。实际设计工作中,需要严格按照标准要求,满足机械维修对于所处空间的具体要求。

设备外部可达性方面,针对机械外壳,在维修设计中离不开各种窗口,为此针对窗口部位进行综合设计中可以选择抽出式、扇门式、可拆盖式等形式,除此之外,还可以选择快速开启盖板、卡锁式等形式,顺利取代螺钉以及其他紧固件中的固定盖板,窗口上的尺寸设计需要符合所用维修设备工具以及基础部件尺寸要求。内部可达性方面,煤矿机械内各个部件应该是方便接近和看到的,立足于维修设计层面,在设备内部适当留出配置空间,进行综合考虑。对于其中重且大的零件,对放置位置进行合理设计,方便未来相关零件拆换中不会对其他部件造成损伤。对于那些具有较高维修频率部件应该尽量设置在方便接触的部位,满足部件拆装中的工具和人员进入空间要求。将维修部件设置在视线范围内,方便维修人员开展目视检测。部分零件配置在实际维修工作中应该尽量避免高压和高温损伤。

(三)模件化设计

模件化设计方面,模件即在机电设备中单独分离后得到的整体结构,比如在采煤机内顺利分离马达以及压力油泵等部件,电子设备机座以及模块等。模件化设计主要包含以下优势,第一是摆脱了维修作业的空间限制,不再继续停留于单独元件中,转而在更高一级单元中进行替换维修,进一步改善传统模式下现场同步拆卸修理的方式,把变位拆修转化成原位替换,能够进一步减少维修时间。第二是所用操作设备较为简单,技术要求较低,有利于操作人员对设备进行自主维修。第三是拆卸替换后的模件可以直接送回机修车间,方便备用修复。为提升现场维修便利性和迅速性,设计中需要综合考虑频发替换模件重量和尺寸参数,立足于人机工程学视角,设计中综合考虑维修人员特征,方便维修人员抓紧模件。维修人员对模件抓取的最高质量和提升高度之间属于一种递减函数联系。假如模件重量超出人员提重能力,需要额外安装起重设备和起重环。

(四)故障检测设计

当下的大型设备像是综采机械普遍是液、电、机综合体。故障形式相对复杂,现场故障查找中需投入较长时间,甚至还会直接影响生产进度。为此针对现代机电设备进行综合设计中,需要提高重视。对于大型设备可以选择设置自动诊断软件以及检查装置,准确定位故障[2]。

(五)识别性设计

识别性即确保所需维修部件和零件的方便识别性,对于井下照明条件不足的煤矿机械检修操作中具有重要意义。为了方便维修技术人员对所需替换零件实施快速识别和检测,对于维修中所用配件、工具以及测试装置等,需要在初期设计阶段进行准确标记,可以选择不同标志牌、符号以及色彩显示出具体差异。主要条件如下,第一是对于相同类型装置设备需要选择一致标记方式。第二是在醒目部位进行标记,确保人们方便识别和发现。特殊条件下可以直接利用荧光方式进行标记。第三是确保标记具有良好的耐用性能和抗腐性。

结语:综上所述,针对现代化煤矿机械进行综合设计中,需要尽量选择标准件,合理应用各种标准维修设备工具,选择安全设计措施,有效维修性属于评价机电设备应用性能的重要内容,同时也是用户重点关心内容,因为维修性设计时间较短,依然存在较大发展空间,为此需要进行不断探索研究。

参考文献:

[1]谢宇晨.煤矿机械维修质量的影响因素及提升措施的探讨[J].机械管理开发,2020,35(05):260-261.

[2]陈美璎.露天煤矿设备机械维修中故障诊断技术的应用[J].内蒙古煤炭经济,2019(20):123-124.

猜你喜欢
煤矿
煤矿矿井技术改造探讨
对我国煤矿岩巷掘进机械化配套的探讨
关于煤矿电网防雷探讨
煤矿越级跳闸危害与治理
煤矿掘进中深孔爆破技术的探讨
煤矿区环境污染及治理
煤矿开采工艺的探讨
瞬变电磁法在煤矿防治水中的应用
我是煤矿的孩子