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淺談?lì)A(yù)防活塞式煤礦空氣壓縮機(jī)常見機(jī)械事故及預(yù)防辦法

文檔作者：王善祥文檔來源：中煤三建		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月20日
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Academ ic
學(xué)術(shù)
3．2完善保養(yǎng)制度
針對每一個(gè)工程機(jī)械設(shè)備的使用特
點(diǎn)，制定合理的維護(hù)和保養(yǎng)計(jì)劃，定期
對其進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)?？筛鶕?jù)不同機(jī)械
設(shè)備的特點(diǎn)，制定年檢、季度檢、月檢
等制度，并對每一次的檢查詳細(xì)記錄和
科學(xué)的評(píng)估，隨時(shí)掌握每一個(gè)機(jī)械設(shè)備
額使用情況，減少設(shè)備的故障率。除了
定期檢查以外，還要對各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備進(jìn)
行定期或不定期的維修和保養(yǎng)。將這項(xiàng)
工作具體到人，專人專項(xiàng)負(fù)責(zé)。每一位
技術(shù)人員根據(jù)保養(yǎng)說明負(fù)責(zé)相應(yīng)項(xiàng)目的
維護(hù)和保養(yǎng)工作，并作出詳細(xì)的記錄，
作為負(fù)責(zé)人要落實(shí)其記錄情況。
3．3加強(qiáng)人力資源建設(shè)
針對目前人力資源貧乏，缺乏高素
質(zhì)的專業(yè)人員現(xiàn)象，各施工企業(yè)要進(jìn)一
步加強(qiáng)人力資源建設(shè)，提高相關(guān)人員的
專業(yè)素質(zhì)和技術(shù)水平。首先，作為企業(yè)，
一定要重視人力資源的建設(shè)。無論如何
先進(jìn)的設(shè)備都離不開人的操作，不能只
重視先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn)而忽視了專業(yè)人才
的培養(yǎng)。要適當(dāng)增加人才培訓(xùn)投入，鼓
勵(lì)管理人員以及操作人員參加各種技能
培訓(xùn)，不斷提高其實(shí)踐能力和操作能力，
提高工程機(jī)械設(shè)備管理水平。另外，作
為具體的工程機(jī)械設(shè)備管理人員，要進(jìn)
一步認(rèn)識(shí)機(jī)械設(shè)備管理的重要性，積極
學(xué)習(xí)先進(jìn)的管理理念。增強(qiáng)責(zé)任心和使
命感，避免企業(yè)資產(chǎn)的流失。作為操作
人員，一定要提高自身的操作水平，嚴(yán)
格按照規(guī)定操作，減少機(jī)械設(shè)備故障率。
參考文獻(xiàn)：
[1]田靜．淺談現(xiàn)代企業(yè)機(jī)械設(shè)備管
理[J]．科技風(fēng)．2013(05)
[2]王佳慶．如何搞好企業(yè)機(jī)械設(shè)備
管理工作[J]．才智．2012(23)
作者簡介：
王大干(1973．3)，性別：男，民族：
滿族，籍貫：遼寧省鞍山市，研究方向：
礦用汽車、工程機(jī)械。
淺談?lì)A(yù)防活塞式煤礦空氣壓縮機(jī)常見機(jī)械
事故及預(yù)防辦法
王善祥
(234000 中煤三建)
摘要：活塞式煤礦空氣壓縮機(jī)主要通過提升氣體的壓力來為礦井下掘進(jìn)提供動(dòng)力，因此成為了煤礦建設(shè)中十分關(guān)鍵的機(jī)械之一。
尤其近年來，隨著煤礦的開采深度不斷增加，活塞式煤礦空氣壓縮機(jī)獲得了更加廣泛的應(yīng)用。本文在分析活塞式煤礦空氣壓縮機(jī)
常見機(jī)械事故及產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出預(yù)防辦法，希望減少活塞式me-'-空氣壓縮機(jī)因機(jī)械事故帶來的損失。
隨著我國煤炭行業(yè)的飛速發(fā)展，無
論是煤礦的建設(shè)規(guī)模還是生產(chǎn)規(guī)模都處
在不斷擴(kuò)張的過程中。但是在實(shí)際的操
作中，活塞式煤礦空氣壓縮機(jī)經(jīng)常會(huì)出
現(xiàn)一些機(jī)械事故，很容易導(dǎo)致人員傷亡、
經(jīng)濟(jì)損失。只有針對這些常見的機(jī)械事
故提出相應(yīng)的預(yù)防辦法，才能盡可能地
減少活塞式煤礦空氣壓縮機(jī)因機(jī)械事故
而帶來的損失。
1．活塞式空氣壓縮機(jī)常見機(jī)械事故
及產(chǎn)生的原因
1．1斷裂事故
斷裂事故主要是由于活塞式煤礦空
氣壓縮機(jī)的部件出現(xiàn)斷裂造成的，主要
有連桿斷裂、活塞桿斷裂、曲軸斷裂以
及氣缸及缸蓋斷裂等。連桿斷裂主要是
作為部件的連桿螺釘出現(xiàn)斷裂。這是由
于在長期的使用過程中，連桿螺釘逐漸
發(fā)生了塑性變形。而螺母和大頭端面或
是螺釘頭的接觸不良也會(huì)造成負(fù)荷偏離
中心。當(dāng)負(fù)荷逐漸積累，甚至達(dá)到螺栓
正常受到的軸向拉力的七倍之多，就會(huì)
出現(xiàn)斷裂?；钊麠U斷裂主要是在緊固活
塞的螺紋處以及與十字頭連接螺紋處出
現(xiàn)斷裂。這是由于活塞桿上最脆弱的地
方就是這兩處，如果在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)
了問題，就很容易導(dǎo)致斷裂情況的出現(xiàn)。
特別是在活塞式煤礦空氣壓縮機(jī)經(jīng)過長
期的運(yùn)轉(zhuǎn)之后 氣缸會(huì)產(chǎn)生過度的磨損，
導(dǎo)致活塞下沉， 從而影響到連接螺紋處
的載荷。這種情況下，活塞桿很容易出
78 中國機(jī)械Machine China
現(xiàn)斷裂的情況。曲軸斷裂主要發(fā)生在曲
臂同軸頸的圓角過渡處，發(fā)生該處斷裂
的原因主要是過渡圓角尺寸過小。在進(jìn)
行熱處理的時(shí)候， 由于圓角處缺乏相應(yīng)
的處理，就很容易將應(yīng)力集中在交界處。
此外，在加工圓角過程中，如果出現(xiàn)了
問題也會(huì)影響其受力。氣缸和缸蓋的破
裂主要是由于在運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束之后，氣缸、
缸蓋內(nèi)還有部分的冷卻水。由于冬天氣
溫過低，冷卻水很容易結(jié)冰進(jìn)而撐破了
缸蓋和氣缸。
1．2燃燒爆炸事故
煤礦空氣壓縮機(jī)還常常發(fā)生燃燒爆
炸事故，主要有以下幾種形式的爆炸：
首先， 由于積碳在油潤滑壓縮機(jī)中將活
塞環(huán)卡在槽內(nèi)，進(jìn)而導(dǎo)致氣流通道的截
面積減少，阻力增加，氣閥無法正常工作。
當(dāng)達(dá)到一定條件時(shí)，積碳會(huì)開始燃燒，
就會(huì)誘發(fā)壓縮機(jī)爆炸。其次，由于氣缸
中的潤滑油數(shù)量過多，在過濾過程中并
不充分，導(dǎo)致氣缸內(nèi)吸進(jìn)大量含有塵埃
的氣體，這些氣體同積碳混合就很容易
導(dǎo)致爆炸的產(chǎn)生。
2．預(yù)防煤礦空氣壓縮機(jī)常見機(jī)械事
故的辦法
2．1使用自行巡回檢測控制
當(dāng)下，預(yù)防煤礦空氣壓縮機(jī)常見機(jī)
械事故最有效的方法就是使用更高性能
的控制系統(tǒng)。當(dāng)下主要是通過編程技術(shù)
實(shí)現(xiàn)對其的控制?？删幊炭刂破骺諝鈮?
縮機(jī)控制系統(tǒng)是當(dāng)下最常用的控制系統(tǒng)，
該系統(tǒng)通過可編程控制器實(shí)現(xiàn)對繼電控
制技術(shù)、通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的融
合，從而對煤礦空氣壓縮機(jī)進(jìn)行自動(dòng)巡
回檢測控制。自動(dòng)巡回檢測控制會(huì)對空
壓機(jī)高低壓缸、潤滑油、風(fēng)包以及電動(dòng)
機(jī)的溫度進(jìn)行檢測，還會(huì)對高低壓缸、
潤滑油以及風(fēng)包的壓力進(jìn)行檢測。自動(dòng)
巡回檢測的具體操作過程是，在啟動(dòng)主
機(jī)之前保障防控電磁閥以及水源電磁閥
都處于開放的狀態(tài)，同時(shí)使冷卻水壓達(dá)
到規(guī)定的數(shù)值。在這種條件下，可以空
載啟動(dòng)空壓機(jī)，并實(shí)現(xiàn)對防控電磁閥的
延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，從而判斷空壓機(jī)是否正
常運(yùn)行。當(dāng)進(jìn)行低油壓啟動(dòng)在一段時(shí)間
之后，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)對油壓進(jìn)行監(jiān)控。
當(dāng)停止運(yùn)行時(shí)， 只需要通過按壓復(fù)位按
鈕將防控電磁閥打開， 并在半分鐘之后
將主電源切斷。在這個(gè)過程中， 如果上
述監(jiān)控參數(shù)中任何一個(gè)出現(xiàn)了異常，系
統(tǒng)就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)， 自動(dòng)以減載運(yùn)行
的方式驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。使用自行巡回檢測
控制，可以及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)煤礦空氣壓
縮機(jī)可能存在的問題，從而減少造成的
損失。
2．2加強(qiáng)軟件監(jiān)控
在提升控制系統(tǒng)性能的同時(shí)， 也應(yīng)
當(dāng)加強(qiáng)對于煤礦空氣壓縮機(jī)的軟件監(jiān)控。
當(dāng)下主要使用MCGS組態(tài)軟件(見圖1)
對煤礦空氣壓縮機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。該系統(tǒng)具
有以下優(yōu)點(diǎn)， 一是具有良好的界面，二
是較高的自動(dòng)化程度，三是具有較強(qiáng)的
擴(kuò)展性。該軟件主要組成部件有．上位機(jī)、
三菱PLC、傳感器、變送器、電子閥、宇
光智能儀表以及多芯電纜等?？諝鈾C(jī)的
溫度、流量以及壓力等參數(shù)會(huì)通過傳感
器、變送器等傳遞到宇光智能儀表，并
由該儀表顯示各項(xiàng)數(shù)據(jù)， 當(dāng)一旦出現(xiàn)異
常就會(huì)顯示報(bào)警。除此之外，該軟件還
能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程手動(dòng)控制，十分便捷。
多任務(wù)， 多限程
： 組態(tài)f F境 ii i行 F境 ：
塑塞墊 I． 實(shí) 組 實(shí) ．-+I 里至
流程控制I+-’ 時(shí) 盎 時(shí) ¨
數(shù) 軟 數(shù)
報(bào)警組卷l+_． 庫據(jù) H 件棱 H 庫據(jù) H匭
設(shè)計(jì)報(bào)襲l+_- 心 H匝I
連接設(shè)魯 _- H I
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圖1 鉬態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)壤的關(guān)系
圖1 MCGS組態(tài)軟件流程圖
2．3優(yōu)化變頻調(diào)速技術(shù)
由于煤礦空氣壓縮機(jī)在實(shí)際的運(yùn)行
過程中，用氣設(shè)備的耗氣量一直處于動(dòng)
態(tài)變化狀態(tài)，需要對耗氣量和排氣量進(jìn)
行協(xié)調(diào)，才能保證煤礦空氣壓縮機(jī)的壓
力處在正常的范圍內(nèi)，不至于壓力過大
發(fā)生爆炸。而變頻調(diào)速可以很好地完成
這個(gè)過程。因此， 需要對變頻調(diào)速技術(shù)
進(jìn)行不斷優(yōu)化。通過提升變頻調(diào)速系統(tǒng)
的自控程度能夠減少電機(jī)出現(xiàn)失步、震
蕩的幾率，有效減少煤礦空氣壓縮機(jī)出
現(xiàn)故障和造成的損失。
3。結(jié)束語
當(dāng)下，在煤炭領(lǐng)域中煤礦空氣壓縮
機(jī)使用的頻率大大提升。在獲得較高經(jīng)
濟(jì)利益的同時(shí)，煤礦空氣壓縮機(jī)運(yùn)行過
程中出現(xiàn)的機(jī)械事故也造成了一定的人
員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。如何減少煤礦空氣
壓縮機(jī)常見的機(jī)械事故成為了人們關(guān)注
Academic
學(xué)術(shù)
的重點(diǎn)，因此對活塞式煤礦空氣壓縮機(jī)
常見機(jī)械事故及預(yù)防辦法進(jìn)行研究很有
必要。針對活塞式煤礦空氣壓縮機(jī)斷裂
事故、燃燒爆炸事故頻發(fā)的現(xiàn)狀，使用
自行巡回檢測控制、加強(qiáng)軟件監(jiān)控、優(yōu)
化變頻調(diào)速技術(shù)，能起到有效的預(yù)防作
用，減少活塞式煤礦空氣壓縮機(jī)出現(xiàn)事
故的幾率以及事故造成的影響。
參考文獻(xiàn)：
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化工設(shè)備，2013(03)．
機(jī)械加工中的振動(dòng)問題及其控制措施研究
王艷華
(成都理工大學(xué) 四川成都)
摘要：在機(jī)械加工的過程中，由于機(jī)械設(shè)備振動(dòng)所導(dǎo)致的生產(chǎn)質(zhì)量問題屢見不鮮。所以，實(shí)際生產(chǎn)過程總必須采取一定的措施
對機(jī)械振動(dòng)進(jìn)行合理的控制。本文主要對機(jī)械加工過程中由于振動(dòng)所產(chǎn)生的危害進(jìn)行簡要介紹，隨后對如何控制振動(dòng)問題進(jìn)行具
體分析。
1．機(jī)械加工中的振動(dòng)問題
在機(jī)械加工過程中常見的振動(dòng)問題
有三種類型： 即強(qiáng)迫振動(dòng)、自激振動(dòng)及
自由振動(dòng)。其中自由振動(dòng)類型主要指在
外界干擾力下系統(tǒng)的平衡力受到影響并
形成不同程度的彈性，使振動(dòng)發(fā)生。自
由振動(dòng)對機(jī)械加工產(chǎn)生的影響較小， 由
于企業(yè)的機(jī)械加工系統(tǒng)本身存在一定的
阻力，使得此類型振動(dòng)造成的負(fù)面作用
會(huì)被相應(yīng)削弱。而強(qiáng)迫振動(dòng)及自激振動(dòng)
相較于自由振動(dòng)會(huì)對機(jī)械加工產(chǎn)生較大
的影響， 由于系統(tǒng)本身無法對這兩類振
動(dòng)影響進(jìn)行削弱， 因此需要對其振動(dòng)產(chǎn)
生的原因及特征進(jìn)行分析。
1．1強(qiáng)迫振動(dòng)
1．1．1強(qiáng)迫振動(dòng)產(chǎn)生的原因。機(jī)械加
工中存在周期性的干擾力并會(huì)產(chǎn)生具有
持續(xù)性的振動(dòng)問題， 即強(qiáng)迫振動(dòng)。機(jī)械
加工系統(tǒng)內(nèi)部和外部都會(huì)形成周期性的
干擾力。其中，系統(tǒng)內(nèi)部的干擾力主要有．
一些高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械零件，如齒輪、砂
輪等在質(zhì)量上不合格導(dǎo)致離心力的程度
不均從而產(chǎn)生振動(dòng)；加工過程中具有反
復(fù)性、慣性的運(yùn)動(dòng)以及連續(xù)切削運(yùn)動(dòng)會(huì)
產(chǎn)生一定程度的沖擊力，從而產(chǎn)生振動(dòng)。
系統(tǒng)外部的干擾力主要有：加工中存在
的不可抗因素產(chǎn)生的震動(dòng)；機(jī)械加工在
不同地基影響下產(chǎn)生的振動(dòng)；周圍機(jī)械
的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)等。
1．1．2強(qiáng)迫振動(dòng)的特征。機(jī)械加工中
的強(qiáng)迫振動(dòng)類型具有一定的穩(wěn)定性和間
歇性，在其振動(dòng)過程中會(huì)受到交變激振
力的影響，并由其引發(fā)振動(dòng)，隨著交變
激振力的消失振動(dòng)現(xiàn)象也會(huì)停止。同時(shí)，
由外界因素引起的激振力與機(jī)械加工中
的強(qiáng)迫振動(dòng)，在振動(dòng)頻率上保持一致，
且系統(tǒng)自身的頻率不會(huì)對這兩種振動(dòng)頻
率產(chǎn)生影響。強(qiáng)迫振動(dòng)的振動(dòng)幅度與激
振力的振幅程度及機(jī)械加工系統(tǒng)本身的
工藝及性能存在一定的聯(lián)系。
1．2自激振動(dòng)
1．2．1自激振動(dòng)產(chǎn)生的原因。在排除
周期性干擾力的前提下， 由于在機(jī)械加
工的過程中存在多道切削加工等程序，
加工時(shí)使用的刀具、工件等會(huì)造成較大
的振動(dòng)，同時(shí)振動(dòng)還會(huì)留下痕跡使零件
的外觀美受到影響。這種情況即自激振
動(dòng)，是由機(jī)械加工系統(tǒng)中由于自身具有
的交變力造成的持續(xù)性振動(dòng)。廣大專家
和學(xué)者對機(jī)械加工中造成自激振動(dòng)的原
因都進(jìn)行了分析和研究， 當(dāng)前受到認(rèn)同
的學(xué)說主要有坐標(biāo)聯(lián)系學(xué)說、再生振顫
學(xué)說及負(fù)摩擦激振學(xué)說等。造成自激振
動(dòng)的原因在不同的學(xué)說理論下說法不一。
1．2．2自激振動(dòng)的特征。相較于強(qiáng)迫
振動(dòng)， 自激振動(dòng)類型不具有衰減性是其
最為明顯的特征。自激振動(dòng)會(huì)隨著機(jī)械
加工中的切削工作的開始而發(fā)生，停止
而消失。同時(shí)， 自激振動(dòng)與周圍系統(tǒng)的
頻率保持一致，其振動(dòng)的持續(xù)性會(huì)受到
自身消耗的能量及振動(dòng)周期的影響。
2．控制振動(dòng)問題的針對性措施
2．1消除強(qiáng)迫振動(dòng)條件
由于外界的周期性干擾力是機(jī)械加
工中強(qiáng)迫振動(dòng)問題出現(xiàn)的主要原因，因
此應(yīng)采取科學(xué)、合理的有效措施從振源
著手，對其進(jìn)行分析和控制 。
首先，降低激振力可以有效減少振
動(dòng)。通過平衡齒輪、砂輪、卡盤及電動(dòng)
機(jī)轉(zhuǎn)子這些在加工中需要高速運(yùn)行的零
件， 能夠有效降低振動(dòng)幅度。同時(shí)， 對
系統(tǒng)中的齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)及其他傳動(dòng)
設(shè)備的穩(wěn)定性進(jìn)行提高，也具有很好的
作用。例如，以人字齒輪、斜齒輪替代
直齒輪，使用無接頭膠合的完整的平皮
帶，分開放置加工機(jī)床與動(dòng)力主體等。
其次， 由于在機(jī)械加工過程中電機(jī)轉(zhuǎn)速
頻率會(huì)使系統(tǒng)頻率與強(qiáng)迫振動(dòng)產(chǎn)生共同
振動(dòng)，可以通過調(diào)整系統(tǒng)振動(dòng)頻率的源
頻率的措施以避免這種情況。再次，降
低強(qiáng)迫振動(dòng)的基本措施之一即提高機(jī)械
加工的工藝剛度、阻尼。制造企業(yè)積極
地對系統(tǒng)加工工藝進(jìn)行優(yōu)化是其發(fā)展的
必然選擇。通過提高連接部位的剛度、
縮小滾動(dòng)軸承之間的空間并在零件制造
中使用阻尼較大的材料都能有效減小強(qiáng)
迫振動(dòng)。最后，采取隔振措施可以有效
中國機(jī)械Machine CNna 79

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