基于煤礦機(jī)械零件的可靠性研究

田永慶

(徐州開放大學(xué)，江蘇 徐州 221000)

1 影響煤礦機(jī)械零件可靠性的因素

對(duì)煤礦機(jī)械零件可靠性將會(huì)產(chǎn)生影響的因素主要包括以下幾個(gè)方面：第一，零件自身的型號(hào)和結(jié)構(gòu)因素。在絕大多數(shù)的煤礦機(jī)械零件中，都或多或少存在零件的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理的問題。第二，煤礦機(jī)械零件自身的表面狀態(tài)因素。在煤礦機(jī)械零件加工生產(chǎn)的環(huán)節(jié)中，如果切削所用的加工方式出現(xiàn)了相應(yīng)的問題，就會(huì)導(dǎo)致在零件表面出現(xiàn)不同程度的粗糙現(xiàn)象，使得零件表面的尖銳程度和尺寸數(shù)值等等都不符合煤礦機(jī)械正常生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)的全部要求，最終帶來的問題就是零件外面出現(xiàn)溝痕、刀痕等問題，一旦在零件表面出現(xiàn)了這類問題的情況下，應(yīng)力集中效應(yīng)就會(huì)得到進(jìn)一步地強(qiáng)化，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中間就更容易出現(xiàn)相應(yīng)的斷裂問題，不但使得整體的機(jī)械零件可靠性得到了顯著地降低，而且機(jī)械整體的使用壽命也會(huì)得到大幅度地削弱。第三，零件自身的組織狀態(tài)。如若煤礦機(jī)械零件自身的組織狀態(tài)水平相對(duì)較低，也會(huì)對(duì)整體的零件可靠性產(chǎn)生負(fù)面影響。第四，煤礦機(jī)械零件裝配因素。如若在煤礦生產(chǎn)機(jī)器零件的過程中出現(xiàn)了裝配環(huán)節(jié)操作不當(dāng)?shù)膯栴}，對(duì)于整體零件的使用可靠性以及壽命都將會(huì)帶來十分嚴(yán)重的負(fù)面影響。

2 煤礦機(jī)械零件可靠性的評(píng)價(jià)指標(biāo)建立

2.1 可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

煤礦機(jī)械零件的可靠性實(shí)際上包括了固有及使用可靠性2個(gè)方面，表1展示了煤礦機(jī)械零件的可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系組成。

表1 煤礦機(jī)械零件可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表格中中括號(hào)內(nèi)的數(shù)值代表著權(quán)重，實(shí)際上這一評(píng)價(jià)體系呈現(xiàn)出一種樹型的層次化結(jié)構(gòu)，也正因?yàn)槿绱耍瑢?duì)于煤礦機(jī)械零件可靠性的評(píng)估就是一個(gè)多目標(biāo)層級(jí)化的模糊綜合評(píng)價(jià)過程，需要以最深層評(píng)價(jià)指標(biāo)作為基礎(chǔ)，逐級(jí)向上進(jìn)行評(píng)價(jià)，一直達(dá)到總體評(píng)價(jià)目標(biāo)為止。在進(jìn)行單級(jí)模糊評(píng)價(jià)的時(shí)候，需要將某一個(gè)子目標(biāo)的指標(biāo)集設(shè)置為U={u1，u2，…，un}，其評(píng)語集V則需和指標(biāo)集中內(nèi)容逐一對(duì)應(yīng)即可。在一般情況下，評(píng)語集內(nèi)的評(píng)語標(biāo)尺使用的都是很好、好、一般、差、很差。對(duì)應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重集A={a1，a2，…，an}，這里的權(quán)重實(shí)際上是對(duì)應(yīng)指標(biāo)集中重要程度的一種展示，且權(quán)重集在一般情況下都是由專家給出的。

矩陣中包含的rij就是指標(biāo)ui判定為vj的隸屬度，并且rij是可以經(jīng)由測評(píng)人員打出在評(píng)語標(biāo)尺上的模糊分而確定的。而實(shí)際的Ri=(ri1，ri2，…rin)則是代表著ui的評(píng)價(jià)集，由此不難得到子目標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)

B=AR=(a1，a2，…an)·

在單一級(jí)別的子目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)體系得出之后，以同一層子目標(biāo)的評(píng)語集Bij作為基礎(chǔ)，則可以得到如下的模糊矩陣，其中的l下標(biāo)主要代表的是同一層內(nèi)包含的子目標(biāo)的實(shí)際數(shù)量

同時(shí)，針對(duì)各層次的子目標(biāo)給出的權(quán)重集是Ai=(ai1，ai2，…ail)，在浙西的的這些綜合評(píng)價(jià)得出之后，便可得到父級(jí)子目標(biāo)得到綜合評(píng)價(jià)為

Bi-1=AiRi=(ai1，ai2，…ail)

公式中的下標(biāo)i-1代表著第i層的父層，最終得到的總體目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)如下

B0=(b01，b02，…b0n)

2.2 可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系案例應(yīng)用分析

對(duì)于該鏈輪的固有可靠性而言，由于其設(shè)計(jì)和制造水平良好且制造材質(zhì)為中等，為此，其評(píng)判向量則分別為b21=(0.1，0.8，0.1，0.0，0.0)，b22=(0.1，0.8，0.1，0.0，0.0)，b23=(0.0，0.2，0.6，0.2，0.0)，其中的權(quán)向量為a11=(0.3，0.3，0.4)，則鏈輪的實(shí)際固有可靠性評(píng)價(jià)b11=(0.3，0.3，0.4)×

3 如何有效提高煤礦機(jī)械零件的可靠性

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改良及故障減少

想要真正意義上保障煤礦開采的生產(chǎn)效率，就需要對(duì)整體機(jī)械的可靠性做出相應(yīng)地保障，而這就需要各個(gè)煤礦生產(chǎn)機(jī)械零件自身的可靠性得到相應(yīng)地保障。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，需要利用一些可靠性較高的元件，并同步提高機(jī)械零件制造原材料和加工工藝水平，并且在質(zhì)量條件一定的情況下，提升整個(gè)系統(tǒng)的備用量，尤其是對(duì)于煤礦開采的一些關(guān)鍵性設(shè)備來說更是如此。并且在實(shí)際的零件組裝配置框架中需要采用平行的并聯(lián)配置系統(tǒng)，主要是為了確保在其中某一部件出現(xiàn)故障問題的時(shí)候，機(jī)器設(shè)備仍舊可以維持正常形態(tài)的工作，而對(duì)于那些處于惡劣工作環(huán)境下的煤礦機(jī)械而言，需要采取相應(yīng)的防護(hù)措施。除此之外，為了進(jìn)一步提升煤礦生產(chǎn)機(jī)械的安全性，還需要在其中設(shè)置安裝相應(yīng)的安全裝置，主要是防止在機(jī)械發(fā)生故障的時(shí)候，及時(shí)終止事故的進(jìn)一步拓展和機(jī)械的工作狀態(tài)，從而進(jìn)一步強(qiáng)化煤礦生產(chǎn)機(jī)械安全性與可靠性。而且在設(shè)計(jì)煤礦機(jī)械零件的過程中，需要采用模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)方式，主要是為了提升這些機(jī)械零件的可替代性以及維修便利性，從而使得零件自身的利用率得到相應(yīng)地提高。

3.2 故障診斷維修技術(shù)的更新和養(yǎng)護(hù)工作的強(qiáng)化

對(duì)于煤礦生產(chǎn)機(jī)械零件來說，在實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，故障是一個(gè)無法避免的問題。為了更好地保障其自身的可靠性和安全性，需要使用合理的故障診斷方式，并注重多種故障簡單技術(shù)結(jié)合使用的方式，從而真正意義上在零件出現(xiàn)故障問題的時(shí)候，得以在第一時(shí)間內(nèi)做出反應(yīng)，并采取相應(yīng)的措施解決問題。除此之外，還需要隨著時(shí)代的發(fā)展，使用可靠程度較高的維修技術(shù)，并在強(qiáng)化機(jī)械預(yù)防性維修工作力度的基礎(chǔ)上，及時(shí)有效地排除機(jī)械生產(chǎn)環(huán)境中存在的各項(xiàng)安全隱患。同時(shí)為了保障煤礦生產(chǎn)機(jī)械的安全可靠性，對(duì)其開展定期的維護(hù)檢修工作，除了定期的保養(yǎng)和洗滌工作之外，還需要對(duì)機(jī)械零件的具體進(jìn)度進(jìn)行定期的定點(diǎn)檢測，一旦發(fā)現(xiàn)部分零件在關(guān)鍵指標(biāo)上不符合相關(guān)數(shù)據(jù)的要求，需要及時(shí)采取有效的措施解決這些問題，或者是及時(shí)更換零件，從而真正意義上提升煤礦機(jī)械生產(chǎn)零件及整體設(shè)施生產(chǎn)的安全性和可靠性。

4 結(jié)語

我國的煤礦生產(chǎn)行業(yè)，現(xiàn)如今也正在向著現(xiàn)代化和機(jī)械化的方向發(fā)展，但是煤礦機(jī)械的大量使用同時(shí)也帶來了相應(yīng)的生產(chǎn)安全和故障問題，為了更好地解決這些問題，就需要對(duì)內(nèi)控機(jī)械零件的可靠性做出相應(yīng)的保障。本文通過深入分析影響煤礦機(jī)器零件可靠性的因素，在全面組建綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的煤礦機(jī)械零件可靠性保障措施，以便為今后的煤礦生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展提供相應(yīng)的幫助。