煤炭机械加工技术的革新与发展

摘 要：我国是世界上最大的煤炭生产国和煤炭消费国每年在煤炭上的消费和花费可以达到上千亿人民币，煤炭的开发和利用给人们的生活带来了很多便利，而且创造了巨额的经济效益，提升了我国的经济实力。还有利用煤炭能够做成很多产品，人们利用煤炭取暖，做成各种工艺品，任何机器的动力能源都是来自煤炭的燃烧动力，可以说，煤炭出现在我们生活的方方面面。当前大多数煤矿企业都依靠机械加工技术开采煤炭资源，机械加工技术不仅开采效率高，且不会造成更多的煤炭资源浪费，虽然我国致力于节约能源的开发与应用，但是未来社会的发展还是会以煤炭主要动力资源。科技的进步推动煤炭机械加工技术也在不断更新发展，本文针对煤炭机械加工技术的革新与发展展开了讨论，仅供参考。

关键词：煤炭;机械加工技术;革新;发展

1 煤矿机械加工技术进行革新的重要性

我国现有的煤矿开采过程中已经实现了全面机械化加工，由于煤矿开采过程的安全性要求非常高，对机械设备性能的要求也非常严格，机械设备满足开采需求，符合一定的安全质量检验才能应用于煤矿开采加工中。通过新技术、新设备的应用，提高煤矿机械设备开采的效率，提高煤矿生产效率，为煤矿提高较高对生产经济效益，为社会经济发展提供充足的煤炭资源。发展越来越快的社会以及日益增加的人口数量对社会资源来说都是一大挑战，人类社会发展需要更多的可用的煤炭资源，以往的煤炭机械加工技术开采效率较低，且开采的煤矿还需要经过二次处理后才能投入使用。因此，急需要新技术、新设备的应用才能达到煤矿预期的开采效率。

2 煤矿机械设备设计理念

煤矿机械设备应用都是处于地下较为恶劣的开采环境中的，开采工人长期处于这样恶劣的环境，身心俱疲，那么开采用的机械设备应当尽可能为工人提供最大的便利及人性化服务，机械设备在设计之初就应当本着人性化、方便快捷的理念，从实用性角度出发。在设计的过程中要冲动考虑人的需求，同时还要考虑机械设备是否能适应井下恶劣的环境，在复压的环境下是否也能保持较高的生产加工效率，要考虑机械設备的可靠性。同时，开采机械设备上一般都有操作步骤以及使用禁忌的标志语，操作步骤要确保在比较显眼的位置让开采工人能第一时间看到，操作界面要提高可视化，从操作语言到操作流程要符合工人生产操作的习惯，按钮设计是否符合工人日常工作需求，同时机械设备要符合工艺生产质量要求，各项质量检验均达到合格才能投入到煤炭生产加工中。

3 煤矿机械设计制造新技术及新工艺

3.1改善齿轮表面粗糙度的工艺

煤矿机械传动中齿轮作为重要的一个零部件，对于煤矿传送机械设备的正常应用起着很大的影响，齿轮加工要经过磨齿、剃齿等多个程序，齿轮在制造的第一步工艺中要使用最宽泛的加工方法，齿轮在煤炭机械加工设备中有多种用法，经过第一步加工的齿轮在后续中还需要依据机械设备应用进行二次加工。在齿轮的加工过程中，齿轮的精度要符合机械设备的应用要求，同时齿轮的打磨不能太过精细，还要保证一定的粗糙程度。因此，在齿轮打磨的过程中，要依据机械设备应用需求选择合适的切削厚度，以及合适的切削液，综合判断选择顺滚方法，还是选择逆滚方法，为了避免齿轮硬度过低，可以使用降速、提高垂直走刀量的方法保证齿轮的硬度。

3.2焊缝跟踪技术

焊缝跟踪技术常应用于伺服电动机，已经逐渐取代步进电动机，保证供电的稳定性，在煤矿企业的机械设备加工中，焊缝跟踪技术与传感器、调节器以及执行机构共同构成了反馈系统，跟踪传感器有快速反应能力，通过良好的传感功能，提高系统传递信息的及时性。同时该技术中的控制器作为低成本、功能强的硬件，能提高煤矿运行系统的及时性，及时传递各种信息，对系统的运行展开有效的控制。焊缝跟踪技术相对于其他技术来说，制作成本较低、硬件功能较强，车轮装置结构相对简单，更加适用于多个加工场所的应用，适合在平地中使用。

3.3特大箱形井架制造技术

特大箱形井架制造技术起到很强的支撑结构作用，施工前要确定焊接方法和接头形式，依照焊接及接头形式来确定通过的电流电压大小，为了保证施工质量，在制造过程中要提前选用好相关加工仪器设备，设计标准的简易操作平台，组装好内外支撑加工结构，对于井架结构变形的控制，要依据分散、对称性原则，按照规定的参数进行焊接。

3.4液压支架顶梁技术

煤炭机械设备的液压支架顶梁结构属于箱型焊接结构的一种，整项结构中包括七十多种构件，主要构件包含了多种高精尖仪器设备，钢板厚度以及焊缝高度都有一定的要求，支架的顶梁结构使用的焊丝也是经过特殊工艺制造方法，焊丝的加工制造过程很复杂，经过多次焊接工艺才能制造完成。对于焊丝的加工焊接工艺来说非常复杂，在加工的过程中很容易因为外力的因素导致其变形，在加工焊接过程中为了保证其不会变形，保证结构构件的质量，要注意以下几点。首先是对下料尺寸进行控制，通过仿形、数控以及切割下料等方式，保证上下尺寸的精度保持一致。同时为了保证定位的准确性，可以利用定位钻模工装确定定位孔，保证孔位和基准面能够准确的对应在一起。

3.5其他技术

当前智能化时代的到来可以在煤炭开采机械设备中引入多种智能制造技术，实现机械设备的智能化、数据化应用与管理。其中应当常见的应当是计算机集成技术，即CIM技术，煤矿机械设备的应用包括人类专家和智能机械设备的应用，智能机器设备可以实现人机一体化管理与应用，在生产加工过程中省去了很多加工人力成本，提高煤矿机械设备的加工生产效率。其次是对于机械加工设备中零部件的保护与功能硬化，注意加工工艺方法的处理，提高设备硬件的抗磨性和抗腐蚀性，延长零部件的使用寿命。并通过计算机软件模拟技术设计制造结果，提前通过计算机软件的模拟技术观察到设备在使用过程中很可能存在的问题，同时利用计算机模拟技术还可以实现新技术的试验与应用，判断新技术的使用是否存在问题。

4 结语

煤矿企业作为我国煤炭资源重要的开采企业，机械加工设备对其生产质量与效率起着重大作用，煤矿开采机械设备目前已经实现了半自动化管理，但是煤炭企业仍然是一个高危行业，当前对于煤炭机械设备的研究正在朝着全面自动化的方向发展，避免人们进入复压的地下环境，发生安全事故的概率非常高，新技术、新设备的引用可以实现自动化管理，避免工人长时间处于地下环境，同时新技术会有更多的安全保障体系，可以尽最大程度保证地下工人的安全性。

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作者简介：

李芳（1991年9月1日）、：女、汉、陕西省西安市武功县、中煤科工集团西安研究院有限公司，助理工程师学士学位、机械。