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【摘 要】 本文简述了露天采矿设备的特点，对齿轮类、轴类、轴承类、大型焊接结构的损坏形式及修复进行了说明，对如何减少维修成本做出了分析。
【关键词】 露天采矿设备;机械零件损坏;机械零件修复
一、前言
在露天采矿的施工早作中，最重要的问题就是设备的磨损及修复。采矿设备机械零件的损坏形式多种多样，如何针对不同问题合理修复是一大难点。
二、露天煤矿采矿设备的特点
露天采矿由于其自身的特殊性，对设备的要求主要有以下几点：大型化、专业化、移动灵活、自动化。
1.大型化
不管设备是电驱动、液压驱动或是机械驱动，露天采矿的开采、运输、工程机械设备都向大型化发展。如运输车辆，现在一般在用的是630E，其载重量为154t，箱容为76m2，而更大的运输车辆正在逐步地被应用，如730E，930E等，930E电动自卸车其载重量达210t。再如采剥设备电铲，引进的电铲常见的有395BI，XP2800等，它们的斗容为32m2，而发展中的495B斗容为36m3。现在准格尔正在组装的拉斗铲，其单斗斗容为85m3。单台年生产能力为6000万m3。
2.专业化程度高
每种设备都具有自身的结构和特点，因而在采矿生产中，各自发挥着不同的作用。电铲担负采装、卡车担负矿岩运输、连续工艺中的轮斗系统只用于剥离黄土层。它们只适用于露天采矿生产中各个不同的环节，很难用于其它方面。
3.移动灵活
在露天开采生产中，工作面在不断的变化，要求设备位置也要随之改变，因此用于露天煤矿的生产设备，必须具有随时可以移动的功能。
4.自动化程度高
露天采矿设备，除工程机械外，其它主采设备都是体形巨大、多个系统、多种功能、控制复杂，故而采用自动化控制。如395BI电铲采用计算机控制、轮斗系统用计算机集中控制、630E电动自卸卡车虽说采用插件板控制屏，但仍属于自动控制的范筹，并且未来新型卡车都采用计算机控制。
三、露天采矿设备机械零件的损坏形式及修复措施
设备的故障诊断比较复杂，但其故障一般都不是突然发生的，因为无论是整个系统，还是元件的磨损和性能下降，都是伴随温升、振动、噪声等征兆逐渐发展而形成的。如果这些征兆能被及时发现并加以控制，设备的故障就会相对减少。因已适应设备的运行条件，一般出现的问题是由于元件磨损或局部损耗而造成效能下降，以及系统混入污染杂物、紧固件松脱、润滑不良、零件损坏、液压系统泄漏、锈蚀和变形等。
1.齿类零件的损坏形式及修复措施
（1）齿面磨损导致露天采矿设备零件出现齿面磨损的原因主要有：①箱内油量不够而导致的齿面出现非正常磨损;②诸如沙粒或碎屑等杂物落入齿面，造成齿面划痕及磨损;最后，就是齿轮自身存在问题，也就是硬度不达标或者是未经齿面热处理程序。在实践中，如果齿面磨损情况较为严重，就没有修复的必要。
（2）断齿通常情况下，超负荷运行、齿轮弯曲强度低以及齿根存在问题等都比较容易引发断齿问题。例如，在实践中应用较为普遍的395B电铲推压三轴轴齿发生断裂，由于轴齿的啮合精度低，影响齿轮接角面，进而导致出现较大的接触应力，并且荷载作用不均。对此采取的修复措施为：首先利用碳弧气刨清根;随后进行电弧堆焊工艺进行修复;最后，在完成补焊后要进行打磨处理，磨出齿形之后对在堆焊过程中出现的焊接缺陷进行修复。
（3）齿面点蚀及剥落齿轮接触耐疲劳强度低是导致齿面点蚀以及齿面剥落的主要原因，点蚀、剥落与磨损的主要区别体现在：点蚀及剥落主要是以块状形式剥落，而并非以微粒形式被磨损，并会导致齿面出现凹坑。在齿面出现较小的疲劳裂纹的情况下，很容易渗入齿轮润滑油，这样原本细小的疲劳裂纹将会在齿轮进行啮合的同时被延伸和扩张，从而使得润滑油也会随之充满裂纹深处，直至出现金属块状剥落。实践中对于出现点蚀及剥落的零件，没有修复的必要。
2.轴类零件损坏的形式、原因及修复工艺措施
（1）断轴。断轴的主要原因：承受载荷过大或应力集中引发断轴，如395B推压三轴断轴，2800回转、行走减速箱输入轴断轴等。检修过程中对断轴损坏的配件，一般不予修复处理。
（2）轴颈磨损。轴颈磨损主要是由于缺少润滑油或承受载荷过大（造成轴承、齿轮损坏）。检修时对于轴颈磨损损坏进行修复的主要方法如下：
补焊法：采用强度相近材质的焊条进行补焊修复，补焊结束后再用机床进行机加工，将零件恢复到技术要求规定的外形尺寸和性能（适合小轴类加工）。
胶补法：利用厌氧胶在空气中能保持稳定的液态或膏状，一旦涂在金属表面装配后，与氧隔绝而接触金属，就会自动聚合形成有一定坚韧程度的固体聚合物。利用厌氧胶进行轴颈磨损修复时，所修轴颈的磨损量不得大于0.40mm，偏磨量最大处不超出0.50mm，安装成型后需轴垂直方向静置不低于20h。
3.轴承类零件损坏的形式、原因及修复措施
（1）磨损。原因：润滑不良或异物进入。
（2）烧伤。原因：润滑不良、异物进入、轴（箱）配合精度不良、轴的挠度大。
（3）保持架损坏。原因：安装不良、冲击（振动）过大。
（4）剥皮。原因：载荷大、润滑不良。轴承损坏后无修复价值，一般检修时都换掉
4.大型焊接结构件开裂的原因及修复措施
由于大型的焊接结构件在使用过程中承受载荷过大，或设备操作过程中存在操作不当，导致结构件的意外损坏，或由于大型焊接结构件的原焊缝存在焊接缺陷和应力集中，都会导致裂纹的出现。对于一般性的裂纹，主要采用碳弧气刨沿裂纹开坡口，然后利用角向磨光机對气刨刨开的坡口进行打磨，去除氧化层，然后利用与结构件母材相近材质的焊接材料进行补焊修复，最后利用角向磨光机对焊接处的余高进行打磨，减少过渡角处的应力集中。 四、减低设备维修成本的方法
（1）加强设备维修保养对露天采矿设备有计划、科学性地进行保养，可以减少设备故障发生率，降低设备的磨损，延缓设备老化进程。定期保养主要贯彻预防为主的方针，维护保养作业内容主要是“清洁、润滑、紧固、调整、防腐”。通过对设备前期的精心维护保养可减少后期维修费用的投入。
（2）提高计划性维修和预防性维修根据煤矿生产实际以及设备运行状况，积极主动地在露天采矿设备中推行合理的计划性维修和预防性维修，有效降低连带损坏现象的发生，而不是在事后维修，以日常计划性地维修取代故障后大修抢修，有效避免设备的重大故障发生，提高设备的可用率，从而可大大减少设备维修成本。
（3）加强操作人员培训人的行为有时是造成設备非正常损坏、维修成本增加的重要因素，特别是对于当今大型采矿设备的操作者来说，一些侥幸心理和不规范操作往往会造成维修成本的增长。实际工作中，由于操作人员的技能水平问题导致的机械非正常损坏故障现象时有发生，通过加强对操作人员操作技能的培训，将极大地减少设备非正常磨损性损坏故障的发生，从而有效地节约设备维修成本费用。
（4）提高维修者素质与水平维修人员的文化素质和技术水平的高低直接影响着设备的维修质量，因此，提高维修人员的素质和维修技术水平是非常必要的。只有克服了人的不规范因素，提高责任意识，设备的维修质量才能得到保障，以质量促进维修成本的节约。
（5）成本分降到单台设备，要有环节成本加强露天采矿设备维修成本的控制，要细化维修成本，将成本细分到每台设备，分解到每个维修环节中。如大修、日常维修和保养等，更好地跟踪分析每台设备的运行隋况与维修成本的关联，为制定相关的维修策略提供依据，同时也促进了设备维修成本的控制和有效管理。
五、结束语
对于露天采矿设备而言，在平时要做好常规检修，及时发现问题，做好修复工作，保证设备正常运转，保证采矿作业正常进行。
参考文献：
[1]焦瑞军.浅析露天采矿设备机械零件的损坏形式及修复措施[J].露天采矿技术.2010（02）
[2]张超军，张志民.煤矿机械零件的疲劳断裂[J].煤炭技术.2007（01）
[3]俞宝鹿.地勘设备修理机械零件材料的选择与工艺[J].装备制造技术.2009（07）
【关键词】 露天采矿设备;机械零件损坏;机械零件修复
一、前言
在露天采矿的施工早作中，最重要的问题就是设备的磨损及修复。采矿设备机械零件的损坏形式多种多样，如何针对不同问题合理修复是一大难点。
二、露天煤矿采矿设备的特点
露天采矿由于其自身的特殊性，对设备的要求主要有以下几点：大型化、专业化、移动灵活、自动化。
1.大型化
不管设备是电驱动、液压驱动或是机械驱动，露天采矿的开采、运输、工程机械设备都向大型化发展。如运输车辆，现在一般在用的是630E，其载重量为154t，箱容为76m2，而更大的运输车辆正在逐步地被应用，如730E，930E等，930E电动自卸车其载重量达210t。再如采剥设备电铲，引进的电铲常见的有395BI，XP2800等，它们的斗容为32m2，而发展中的495B斗容为36m3。现在准格尔正在组装的拉斗铲，其单斗斗容为85m3。单台年生产能力为6000万m3。
2.专业化程度高
每种设备都具有自身的结构和特点，因而在采矿生产中，各自发挥着不同的作用。电铲担负采装、卡车担负矿岩运输、连续工艺中的轮斗系统只用于剥离黄土层。它们只适用于露天采矿生产中各个不同的环节，很难用于其它方面。
3.移动灵活
在露天开采生产中，工作面在不断的变化，要求设备位置也要随之改变，因此用于露天煤矿的生产设备，必须具有随时可以移动的功能。
4.自动化程度高
露天采矿设备，除工程机械外，其它主采设备都是体形巨大、多个系统、多种功能、控制复杂，故而采用自动化控制。如395BI电铲采用计算机控制、轮斗系统用计算机集中控制、630E电动自卸卡车虽说采用插件板控制屏，但仍属于自动控制的范筹，并且未来新型卡车都采用计算机控制。
三、露天采矿设备机械零件的损坏形式及修复措施
设备的故障诊断比较复杂，但其故障一般都不是突然发生的，因为无论是整个系统，还是元件的磨损和性能下降，都是伴随温升、振动、噪声等征兆逐渐发展而形成的。如果这些征兆能被及时发现并加以控制，设备的故障就会相对减少。因已适应设备的运行条件，一般出现的问题是由于元件磨损或局部损耗而造成效能下降，以及系统混入污染杂物、紧固件松脱、润滑不良、零件损坏、液压系统泄漏、锈蚀和变形等。
1.齿类零件的损坏形式及修复措施
（1）齿面磨损导致露天采矿设备零件出现齿面磨损的原因主要有：①箱内油量不够而导致的齿面出现非正常磨损;②诸如沙粒或碎屑等杂物落入齿面，造成齿面划痕及磨损;最后，就是齿轮自身存在问题，也就是硬度不达标或者是未经齿面热处理程序。在实践中，如果齿面磨损情况较为严重，就没有修复的必要。
（2）断齿通常情况下，超负荷运行、齿轮弯曲强度低以及齿根存在问题等都比较容易引发断齿问题。例如，在实践中应用较为普遍的395B电铲推压三轴轴齿发生断裂，由于轴齿的啮合精度低，影响齿轮接角面，进而导致出现较大的接触应力，并且荷载作用不均。对此采取的修复措施为：首先利用碳弧气刨清根;随后进行电弧堆焊工艺进行修复;最后，在完成补焊后要进行打磨处理，磨出齿形之后对在堆焊过程中出现的焊接缺陷进行修复。
（3）齿面点蚀及剥落齿轮接触耐疲劳强度低是导致齿面点蚀以及齿面剥落的主要原因，点蚀、剥落与磨损的主要区别体现在：点蚀及剥落主要是以块状形式剥落，而并非以微粒形式被磨损，并会导致齿面出现凹坑。在齿面出现较小的疲劳裂纹的情况下，很容易渗入齿轮润滑油，这样原本细小的疲劳裂纹将会在齿轮进行啮合的同时被延伸和扩张，从而使得润滑油也会随之充满裂纹深处，直至出现金属块状剥落。实践中对于出现点蚀及剥落的零件，没有修复的必要。
2.轴类零件损坏的形式、原因及修复工艺措施
（1）断轴。断轴的主要原因：承受载荷过大或应力集中引发断轴，如395B推压三轴断轴，2800回转、行走减速箱输入轴断轴等。检修过程中对断轴损坏的配件，一般不予修复处理。
（2）轴颈磨损。轴颈磨损主要是由于缺少润滑油或承受载荷过大（造成轴承、齿轮损坏）。检修时对于轴颈磨损损坏进行修复的主要方法如下：
补焊法：采用强度相近材质的焊条进行补焊修复，补焊结束后再用机床进行机加工，将零件恢复到技术要求规定的外形尺寸和性能（适合小轴类加工）。
胶补法：利用厌氧胶在空气中能保持稳定的液态或膏状，一旦涂在金属表面装配后，与氧隔绝而接触金属，就会自动聚合形成有一定坚韧程度的固体聚合物。利用厌氧胶进行轴颈磨损修复时，所修轴颈的磨损量不得大于0.40mm，偏磨量最大处不超出0.50mm，安装成型后需轴垂直方向静置不低于20h。
3.轴承类零件损坏的形式、原因及修复措施
（1）磨损。原因：润滑不良或异物进入。
（2）烧伤。原因：润滑不良、异物进入、轴（箱）配合精度不良、轴的挠度大。
（3）保持架损坏。原因：安装不良、冲击（振动）过大。
（4）剥皮。原因：载荷大、润滑不良。轴承损坏后无修复价值，一般检修时都换掉
4.大型焊接结构件开裂的原因及修复措施
由于大型的焊接结构件在使用过程中承受载荷过大，或设备操作过程中存在操作不当，导致结构件的意外损坏，或由于大型焊接结构件的原焊缝存在焊接缺陷和应力集中，都会导致裂纹的出现。对于一般性的裂纹，主要采用碳弧气刨沿裂纹开坡口，然后利用角向磨光机對气刨刨开的坡口进行打磨，去除氧化层，然后利用与结构件母材相近材质的焊接材料进行补焊修复，最后利用角向磨光机对焊接处的余高进行打磨，减少过渡角处的应力集中。 四、减低设备维修成本的方法
（1）加强设备维修保养对露天采矿设备有计划、科学性地进行保养，可以减少设备故障发生率，降低设备的磨损，延缓设备老化进程。定期保养主要贯彻预防为主的方针，维护保养作业内容主要是“清洁、润滑、紧固、调整、防腐”。通过对设备前期的精心维护保养可减少后期维修费用的投入。
（2）提高计划性维修和预防性维修根据煤矿生产实际以及设备运行状况，积极主动地在露天采矿设备中推行合理的计划性维修和预防性维修，有效降低连带损坏现象的发生，而不是在事后维修，以日常计划性地维修取代故障后大修抢修，有效避免设备的重大故障发生，提高设备的可用率，从而可大大减少设备维修成本。
（3）加强操作人员培训人的行为有时是造成設备非正常损坏、维修成本增加的重要因素，特别是对于当今大型采矿设备的操作者来说，一些侥幸心理和不规范操作往往会造成维修成本的增长。实际工作中，由于操作人员的技能水平问题导致的机械非正常损坏故障现象时有发生，通过加强对操作人员操作技能的培训，将极大地减少设备非正常磨损性损坏故障的发生，从而有效地节约设备维修成本费用。
（4）提高维修者素质与水平维修人员的文化素质和技术水平的高低直接影响着设备的维修质量，因此，提高维修人员的素质和维修技术水平是非常必要的。只有克服了人的不规范因素，提高责任意识，设备的维修质量才能得到保障，以质量促进维修成本的节约。
（5）成本分降到单台设备，要有环节成本加强露天采矿设备维修成本的控制，要细化维修成本，将成本细分到每台设备，分解到每个维修环节中。如大修、日常维修和保养等，更好地跟踪分析每台设备的运行隋况与维修成本的关联，为制定相关的维修策略提供依据，同时也促进了设备维修成本的控制和有效管理。
五、结束语
对于露天采矿设备而言，在平时要做好常规检修，及时发现问题，做好修复工作，保证设备正常运转，保证采矿作业正常进行。
参考文献：
[1]焦瑞军.浅析露天采矿设备机械零件的损坏形式及修复措施[J].露天采矿技术.2010（02）
[2]张超军，张志民.煤矿机械零件的疲劳断裂[J].煤炭技术.2007（01）
[3]俞宝鹿.地勘设备修理机械零件材料的选择与工艺[J].装备制造技术.2009（07）