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二、管理和保養(yǎng)的基本原則和任務(wù)
(一)基本原則
為了確保機械設(shè)備正常運行，在選擇油的過程中，需要遵循:低能耗，在確保機械設(shè)備安全運行的基礎(chǔ)上，選擇的油盡量黏度小;對于機械零部件來說，如果在高速、低負(fù)荷的狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，在這種情況下，收稿日期:2014－10－31作者簡介:雷鵬(1976－)，男，現(xiàn)人陜北礦業(yè)涌鑫公司安山煤礦機電科科長。需要選擇黏度小的油，反之需要選擇高黏度的油;對于零部件來說，如果工作在低溫環(huán)境下，這時需要選擇黏度小、抗低溫的油，反之需要選擇高黏度的油;對于零部件來說，如果需要承受沖擊負(fù)荷或者需要進(jìn)行往復(fù)運動，在這種情況下，需要選擇大黏度的油。
(二)基本任務(wù)
煤礦企業(yè)在日常生產(chǎn)過程中，為了確保機械設(shè)備正常運行，需要對其進(jìn)行管理和保養(yǎng)，其中建立專門的管理機構(gòu)是基礎(chǔ)。通常情況下，對機械設(shè)備進(jìn)行管理和保養(yǎng)，涉及的內(nèi)容主要包括:建立健全規(guī)章制度和崗位工作細(xì)則，以及職責(zé)條例等，對機械設(shè)備進(jìn)行管理和保養(yǎng);全面貫徹落實“五定”管理;在組織開展保養(yǎng)工作的過程中，為了便于對操作人員、維修人員進(jìn)行正確的指導(dǎo)，需要編制圖表、工藝流程等技術(shù)檔案;對于材料，需要做好供應(yīng)、存儲和使用;按照月份、季度和年度，編制相應(yīng)的設(shè)備清洗換油計劃;對于設(shè)備的情況，需要按定期時進(jìn)行檢查，及時解決發(fā)現(xiàn)的問題;組織、開展技術(shù)培訓(xùn)，同時做好宣傳工作;學(xué)習(xí)使用新產(chǎn)品、新技術(shù)，對于先進(jìn)的管理模式、管理經(jīng)驗進(jìn)行積極的學(xué)習(xí)和推廣。
三、加強設(shè)備管理和保養(yǎng)的政策建議
(一)加強管理和保養(yǎng)的具體措施
1．編制基礎(chǔ)技術(shù)管理資料
在組織開展機械設(shè)備管理工作的過程中，為了便于指導(dǎo)工作人員規(guī)范地開展設(shè)備工作，通常情況下需要編制設(shè)備卡片、日常消耗定額、換油周期等。
2．定期檢測
煤礦機械設(shè)備在運行過程中，需要對設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行定期的檢測，進(jìn)而在一定程度上便于解決設(shè)備存在的問題。在檢查過程中，需要認(rèn)真記錄，同時對設(shè)備情況和清洗換油情況進(jìn)行分析，進(jìn)一步改進(jìn)和完善管理。在使用設(shè)備的過程中，需要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，同時做到不超速、不超負(fù)荷;嚴(yán)格執(zhí)行巡回檢查制度，對于檢查人員來說，需要手持抹布、聽診器、扳手等，通過聽、擦、聞、看、比等方式對設(shè)備按時進(jìn)行檢查，同時做好設(shè)備的清潔、防腐、緊固和工作，進(jìn)一步確保設(shè)備、工具的完整性;對于故障的預(yù)防措施、判斷措施，以及緊急處理措施等，需要設(shè)備管理人員熟練掌握，同時確保安全防護(hù)裝置的可用性。
3．設(shè)備
在對機械設(shè)備進(jìn)行處理時，需要全面貫徹落實管理制度，按照定點、定時、定質(zhì)、定量、定人的管理原則，對機械設(shè)備實行三級過濾管理。
4．執(zhí)行交接班制度
在實際生產(chǎn)過程中，為了避免發(fā)生事故，操作人員需要嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度，同時明確事故的責(zé)任。
5．日常管理
機械設(shè)備在運行過程中，檢修人員需要按時做好相應(yīng)的巡回檢查，對于發(fā)現(xiàn)的問題需要及時處理，同時協(xié)同操作人員做好安全生產(chǎn)。通過對機械設(shè)備進(jìn)行日常管理，在一定程度上可以確保設(shè)備正常運行，對于設(shè)備的日常管理，需要管理部門、檢修人員給予高度重視，防患于未然。
(二)選擇油
1．選擇使用高性能的油
目前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機械設(shè)備朝著小型化發(fā)展，其效率不斷提高，使用時間不斷延長，為了進(jìn)一步提高設(shè)備的效率，在油中添加了硫、氯等高效添加劑，這些添加劑通過在金屬表面產(chǎn)生化學(xué)吸附膜，在一定程度上提高了效果。
2．選用多級油
機械設(shè)備在啟動初期，如果使用了其他的油，通常情況下會產(chǎn)生較大的磨損，為了減少初期磨損，一般選用多級油。對于多級油來說，其重點主要表現(xiàn)為:可以改善黏溫性，在高溫時能夠確保油具有足夠的黏度和性，在低溫時一方可以確保較低的黏度，另一方面可以很快地被輸送到需要的部位，進(jìn)而在一定程度上減少磨損，節(jié)約能源。
3．使用固體劑
對于固體劑來說，其優(yōu)勢主要表現(xiàn)為:使用壽命長、適應(yīng)性能好等，能夠用于高溫、污染等環(huán)境下。另外，在使用固體劑的過程中，不需要額外使用劑。
2煤礦機械保養(yǎng)與維修的相關(guān)技術(shù)
對于煤礦機械所發(fā)生的故障，首先應(yīng)該做好相應(yīng)的預(yù)防事故維修技術(shù)。具體的做法是:當(dāng)煤礦機械設(shè)備出現(xiàn)了事故后，在維修的過程中才能夠準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障，因為在煤礦機械設(shè)備運轉(zhuǎn)一段時間以后，肯定會出現(xiàn)一定程度的損傷，對此要及時對其進(jìn)行定期的維修和保養(yǎng)，避免部分零部件因為時間過于久遠(yuǎn)而出現(xiàn)老化問題。維修保養(yǎng)人員必須定期對其進(jìn)行維修和保養(yǎng)，只有這樣，才能使這類煤礦機械設(shè)備正常工作，提高設(shè)備的工作效率。
對于煤礦機械經(jīng)常出現(xiàn)的工作時間長了，油箱容易滲油等故障，維修保養(yǎng)人員可以采用油液屑磨分析診斷技術(shù)，對這類煤礦機械設(shè)備的故障進(jìn)行相應(yīng)的診斷，而這種技術(shù)主要使用的是光譜分析法或鐵譜分析法，首先對煤礦機械設(shè)備的系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)所采集到的油樣介質(zhì)、液壓系統(tǒng)油樣介質(zhì)的物理變化情況以及油樣的磨屑粒形狀進(jìn)行細(xì)致的觀察，然后進(jìn)行詳細(xì)的分析，最后從這些詳細(xì)的分析中判斷煤礦機械設(shè)備的運行工況。煤礦機械在工作的過程中所產(chǎn)生的熱量是紅外線的一種，維修保養(yǎng)人員可以應(yīng)用紅外測溫診斷技術(shù)來發(fā)現(xiàn)煤礦機械的故障。因為當(dāng)機械磨損的程度較深，或是出現(xiàn)電器件結(jié)點損壞等問題的時候，煤礦機械設(shè)備材料的局部溫度就會迅速升高，此時維修保養(yǎng)人員可根據(jù)零部件的溫度情況，用溫度傳感器對設(shè)備進(jìn)行即時的監(jiān)測，從而掌握設(shè)備的運行狀態(tài)，改變煤礦機械的運行性能，進(jìn)而達(dá)到維修煤礦機械故障的目的。無損檢測技術(shù)在煤礦機械的保養(yǎng)與維修中，也是一類應(yīng)用較為廣泛的故障診斷技術(shù)，維修保養(yǎng)人員在不損傷煤礦機械設(shè)備的前提之下，認(rèn)真地檢測機械設(shè)備的表面缺陷和內(nèi)部的缺陷。對于煤礦機械的表面缺陷可以采用磁粉檢測、滲透檢測以及超聲波等先進(jìn)的檢測技術(shù);而對于煤礦機械的內(nèi)部缺陷，可以采用射線檢測、中子檢測以及微波檢測等科學(xué)的技術(shù)。
2煤礦機械電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)的應(yīng)用特點
隨著計算機信息技術(shù)的飛速發(fā)展，微機型差動保護(hù)裝置在煤礦機械電氣設(shè)備中受到廣泛應(yīng)用，由于微機型差動保護(hù)裝置是通過采用數(shù)字算法以實現(xiàn)各種保護(hù)功能，且該裝置具有易于操作、維護(hù)方便、接線簡單等特點，因此在機電系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，具有極其廣闊的發(fā)展空間。檢查微機型差動保護(hù)裝置的保護(hù)算法和采樣精度功能，一般是通過現(xiàn)場對微機型差動保護(hù)裝置予以實驗以實現(xiàn)的。在微機型保護(hù)中，大多煤礦機械電氣設(shè)備系統(tǒng)的變壓器是以11點接線的方式居多，且變壓器的差動保護(hù)最為常用的接線方式是Y/Y接線方式，但是該接線方式極易導(dǎo)致進(jìn)入微機保護(hù)裝置兩側(cè)電流的相位差為30°，因此，為消除30°的相位差，一般情況下是把定值調(diào)整在內(nèi)部軟件，從而實現(xiàn)校正相位。
（1）單相實驗方法差動保護(hù)實驗接線。當(dāng)需做A相的比例制動曲線時，于側(cè)分別加入A、C兩相電流，且兩相位的幅值一致，相位相差180°，然后于Y側(cè)添加A相電流，且該相位和側(cè)的A相差值為180°，從而實現(xiàn)差動保護(hù)的實驗接線工作.
（2）三相實驗方法若實驗條件允許，可進(jìn)行三相實驗，此時Y側(cè)輸入的電流值和側(cè)所輸入的電流值相位并未相差180°，三相實驗方法和單相實驗方法均在數(shù)字式機電設(shè)備差動保護(hù)中得到較好的使用，相關(guān)的實驗結(jié)果表明這兩種方法均可靠，從而起到對煤礦機械電氣設(shè)備的差動保護(hù)作用。
我國在近幾年當(dāng)中的科技水平顯著提高，隨著社會進(jìn)程與要求的不斷加快與提高，生產(chǎn)型企業(yè)在資源方面的配置與利用將會直接決定企業(yè)在市場當(dāng)中的地位與價值。尤其是煤礦企業(yè)更是如此，煤礦工程的機械設(shè)備性能是否出色，將會影響到煤礦企業(yè)在煤炭市場當(dāng)中的競爭力。在這樣的環(huán)境當(dāng)中，大量的電子控制裝置、設(shè)備以及系統(tǒng)逐漸應(yīng)用到煤礦開發(fā)的行業(yè)當(dāng)中，機電一體化技術(shù)在諸多的設(shè)備以及技術(shù)當(dāng)中具有極為顯著的優(yōu)勢，在煤礦工程施工的應(yīng)用當(dāng)中取得了良好的效果。
1.2 煤礦工程機械機電一體化的意義
第一，能夠?qū)⒚旱V工程的機械應(yīng)用性能予以改良，使其具有更加堅固、持久的工作表現(xiàn)，尤其是出現(xiàn)故障需要進(jìn)行維修時，可采用簡單的程序以及較低的成本完成這項工作。第二，能夠有效提升煤礦工程機械的工作效率，其損耗的能量也會呈明顯的降低趨勢。第三，能夠使得煤礦工程機械的自動化進(jìn)程予以突破及提高，使其通過簡單的操作就可以完成某些復(fù)雜的工作，在施工的準(zhǔn)確度以及施工質(zhì)量方面都具有顯著的提高。第四，能夠顯著提高煤礦工程機械的性能，增加其工作壽命、安全性與可靠性。第五，能夠減少機械工作的成本，突出煤礦工程機械的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。第六，能夠減少煤礦工程的工作人員數(shù)量，改善工作人員的工作環(huán)境與工作條件。
1.3 煤礦工程機械機電一體化的作用
第一，能夠?qū)こ塘鞒虒崟r在線監(jiān)控，對于部分機械出現(xiàn)的故障能夠自查、自檢、自診以及自動報警，在很大程度上減少由于機械故障而浪費的時間第二，能夠提高工作中的安全性，在煤炭采掘、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)當(dāng)中產(chǎn)生較為積極的作用，進(jìn)而降低礦工的工作體力消耗與危險性，還能夠降低煤礦工程事故的發(fā)生幾率，確保工程整體的安全性。第三，能夠在很大程度上轉(zhuǎn)變煤礦的生產(chǎn)方式，與傳統(tǒng)煤礦工程的機械使用方法產(chǎn)生明顯的區(qū)別，在微處理技術(shù)以及自動化技術(shù)應(yīng)用于煤礦工程的機械設(shè)備當(dāng)中，更加能夠提高工作的整體效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量。第四，在現(xiàn)代科技水平與市場經(jīng)濟(jì)的影響下，機電一體化的應(yīng)用能夠促進(jìn)煤礦工程企業(yè)的周邊行業(yè)共同發(fā)展，形成一系列的產(chǎn)業(yè)鏈流動性發(fā)展，進(jìn)而影響到區(qū)域經(jīng)濟(jì)形勢，形成良性循環(huán)。
2 機電一體化在煤礦工程機械中的設(shè)計與應(yīng)用
2.1 礦井提升機
在現(xiàn)代煤炭采集的過程當(dāng)中，基于數(shù)字化技術(shù)而改良后的內(nèi)裝式提升機能夠大大提高煤炭采集的工作效率。從結(jié)構(gòu)方面來說，是將驅(qū)動與滾筒結(jié)合成為一個整體結(jié)構(gòu)，不僅對機械本身的組成進(jìn)行了最大程度上的簡化，還顯著提高了機械運作的性能，將機械-電子-計算機-自動控制系統(tǒng)的體系作用予以擴(kuò)大。這種數(shù)字化內(nèi)裝式提升機不僅具有較高的可靠性，還能夠?qū)ψ陨砉收线M(jìn)行重復(fù)排查，將診斷性能予以提高，同時具有與外界進(jìn)行信息互傳的能力，便于啟動、運作與控制。
2.2 支護(hù)設(shè)備
目前的液壓支架應(yīng)用機電一體化技術(shù)后，發(fā)展成為電液控制的液壓支架，而在技術(shù)轉(zhuǎn)化的過程當(dāng)中，通過機電一體化技術(shù)與計算機技術(shù)將液壓控制進(jìn)行二次改良，將頂板與支架所承受的沖擊載荷進(jìn)行最大程度上的減輕。
2.3 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測
在煤礦的安全生產(chǎn)監(jiān)測工作當(dāng)中，指的是對危險因素進(jìn)行監(jiān)控排查、對發(fā)現(xiàn)的危險因素進(jìn)行提示與報警、對故障進(jìn)行自檢與消除。換一個角度來說，就是對煤礦工程機械當(dāng)中的傳動系統(tǒng)、機械裝置、制動系統(tǒng)、電動機以及液壓系統(tǒng)等多個方面以多角度進(jìn)行在線監(jiān)控，對于出現(xiàn)的故障能夠及時進(jìn)行警示，將發(fā)生故障的環(huán)節(jié)、零件以及部位予以指出，并且提供一定水平的自動修復(fù)能力。
2.4 帶式輸送機
由于煤礦工程施工涉及到多個環(huán)節(jié)，因此煤礦工程機械在運作當(dāng)中也呈流水化的工作狀態(tài)，帶式輸送機在施工過程當(dāng)中的應(yīng)用量較大，能夠從根本上實現(xiàn)煤礦自動化生產(chǎn)的需要。將機電一體化技術(shù)應(yīng)用于煤礦工程的帶式輸送機當(dāng)中，能夠增加故障的自我診斷、警示功能，為其提供自我保護(hù)以及施工人員保護(hù)的功能，另外還能夠通過預(yù)設(shè)程序或是可編程控制器減少不必要的操作，對外界的信號、干擾具有較強的抵抗能力，能夠在惡劣環(huán)境下進(jìn)行長時間的持續(xù)工作。
所謂流程化理念，是指對于煤礦機械的維修應(yīng)該從設(shè)計、維修、反饋、改進(jìn)全方位緊密結(jié)合。煤礦機械的設(shè)計最好更多的征詢一線煤礦工人的工作實際經(jīng)驗，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上設(shè)計更注重煤礦工人的維修可操作性。設(shè)計中要更多考慮維修便捷性，同時可以加入更多參與過設(shè)備維修的工人經(jīng)驗。而維修者參與設(shè)計過程就使得煤炭機械的維修更高效?；诰G色維修流程化的理念，設(shè)計者還應(yīng)考慮到資源有效利用及再利用問題、環(huán)境污染問題、產(chǎn)品升級等問題。維修者不但需要參加設(shè)計，而且在設(shè)備投入使用以后要負(fù)責(zé)機械運轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)收集，故障資料整理及分析，甚至提出一些建議或使用過程中應(yīng)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展而對設(shè)備產(chǎn)生的新要求，反饋到機械設(shè)計者促進(jìn)其改造。
2專業(yè)化理念
煤礦企業(yè)應(yīng)該著力培養(yǎng)專業(yè)的維修人員，對于規(guī)模稍大的企業(yè)更應(yīng)考慮組建專業(yè)的維修隊伍?？紤]到企業(yè)節(jié)省成本的原則，這些技術(shù)人員可以從有潛力的一線工人中選擇并加以培訓(xùn)。但從長遠(yuǎn)的角度來講，外聘素質(zhì)更高的技術(shù)人員會給企業(yè)在競爭中帶來更大的優(yōu)勢。對這些專業(yè)維修人員的要求，既要充分了解一線生產(chǎn)實際，實際工作場所的環(huán)境和條件，礦井工人及其他工人的工作狀態(tài)，同時也要懂得專業(yè)的機械維修知識。他們最好能參與到產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)中，或者定期到煤機制造企業(yè)進(jìn)行定期培訓(xùn)學(xué)習(xí)。專業(yè)的維修人員能夠使機械故障得到更高效的解決，進(jìn)而給企業(yè)避免不必要的損失，提高企業(yè)收益。
3信息化理念
煤礦機械的維修難度，與機械設(shè)備本身的設(shè)計關(guān)系緊密。而機械設(shè)備的設(shè)計需要關(guān)于一線作業(yè)環(huán)境的第一手資料，設(shè)備的改進(jìn)和升級更是需要得到舊設(shè)備運行過程中的各種具體數(shù)據(jù)。隨著社會的發(fā)展和時代的進(jìn)步，信息化時代已經(jīng)到來。依靠強大的信息技術(shù)能夠使這些資料和數(shù)據(jù)的收集和整理更加客觀、準(zhǔn)確、高效。基于信息化理念設(shè)計出的煤礦機械設(shè)備，能夠使維修更加便捷和有效。
4前瞻性理念
前瞻性理念既包含對設(shè)備日常使用的保養(yǎng)加以重視，也包括對機械運轉(zhuǎn)的常規(guī)性計劃性故障排查?，F(xiàn)階段大多煤礦往往在故障發(fā)生后才進(jìn)行維修，而對于生產(chǎn)過程中機械設(shè)備運轉(zhuǎn)的常規(guī)保養(yǎng)沒有給予足夠的重視。任何機械制品的使用，必然會有磨損和老化，這是不爭的事實。常規(guī)使用中，如果給予了良好的保養(yǎng)，設(shè)備使用時間必然會相應(yīng)延長，并降低故障發(fā)生的幾率。定時的，有目的的對機械進(jìn)行故障排查，則能夠及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的問題，防患于未然或贏得時間及時找到解決方案將企業(yè)損失降到最低。前瞻性的理念，將改變煤礦企業(yè)機械維修的被動性局面，占據(jù)主動，增強企業(yè)綜合競爭力，有利于煤礦企業(yè)的發(fā)展和壯大。
5進(jìn)步性理念
進(jìn)步性理念指的是將設(shè)備改進(jìn)和升級這個過程一定程度上加入到維修環(huán)節(jié)里。在信息性理念得到貫徹的前提下，充分利用完備的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)對機械設(shè)備進(jìn)行維修將成為今后煤礦維修的趨勢。而相對于傳統(tǒng)意義上的維修，網(wǎng)絡(luò)信息能夠給維修者提供大量有效的可行的改進(jìn)意見，使機械在修理過程中不但能恢復(fù)到原本的使用性能，同時可以利用最新的研究成果對設(shè)備進(jìn)行嘗試性改善和改良，提高設(shè)備使用效率，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。
6環(huán)保性理念
可持續(xù)發(fā)展是新時代對于企業(yè)的新要求。綠色維修要求在煤礦機械維修過程中，確保將設(shè)備使用率的提高與環(huán)境保護(hù)，資源節(jié)約統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。最大化的符合國家關(guān)于節(jié)能、減排及降耗等關(guān)于經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的要求。機械設(shè)備的綠色選材，可拆卸、可回收、模塊化、全生命周期的設(shè)計能夠給維修的環(huán)保性提供基本保障。
1.1.1磁選機
磁選機是磁分離技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備。永磁筒式磁選機廣泛用于磁鐵礦分選、煤礦重介質(zhì)回收、非金屬礦提純等。其突出優(yōu)點是節(jié)能、環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡單、易于操作維護(hù)、占地面積小、處理能力達(dá)。公司采用先進(jìn)的磁路設(shè)計理念，優(yōu)質(zhì)的材料以及獨特的加工工藝生產(chǎn)制造的磁選設(shè)備一直處于同行業(yè)領(lǐng)先水平。
1.1.2螺旋分級機
在煤礦機械加工設(shè)備中，螺旋分級機作為一種煤礦發(fā)展的基礎(chǔ)型設(shè)備，一直受到了廣泛的運用，他的主要功能是在煤礦在進(jìn)行選礦的過程中應(yīng)用于磨礦回路內(nèi)，負(fù)責(zé)預(yù)先分級與檢查分級，并且還擔(dān)負(fù)著洗礦、脫泥等重要工作。他的工作原理是利用重力與離心力，將顆粒在流體中所呈現(xiàn)的沉降規(guī)律進(jìn)行物料的分級處理。在現(xiàn)實的應(yīng)用中該設(shè)備組裝簡單、性能可靠、操作簡易等，是當(dāng)前首選的煤礦機械設(shè)備之一。螺旋分級機在構(gòu)造上可分為高堰式和沉沒式兩種。高堰式適用于粗粒分級，其分級溢流粒度一般大于0.15mm，而沉沒式適用于細(xì)粒分級，其分級溢流粒度一般小于0.15mm。
1.2煤礦機械設(shè)備的數(shù)字化開發(fā)
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了煤礦機械設(shè)備的轉(zhuǎn)型，面對數(shù)字化、智能化系統(tǒng)的出現(xiàn)，煤礦機械設(shè)備的發(fā)展方向亦是如此。在進(jìn)行煤礦機械設(shè)備數(shù)字化的開發(fā)過程中，通過應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)中數(shù)字化技術(shù)對所要設(shè)計的設(shè)別進(jìn)行開發(fā)階段的信息設(shè)定，使用一種新型的表達(dá)、設(shè)定、存儲、控制方式，優(yōu)化傳統(tǒng)的設(shè)備使用性能，進(jìn)而達(dá)到創(chuàng)新應(yīng)用的目的，使設(shè)備進(jìn)一步符合市場的發(fā)展要求。這種技術(shù)在一般應(yīng)用了CAD、CAPP、等輔助技術(shù)，還通過計算機系統(tǒng)建立了數(shù)字化模型，通過利用仿真技術(shù)等進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)備改造的數(shù)字化應(yīng)用技術(shù)。
二、煤礦機械設(shè)備進(jìn)行改造的目的
為了確保煤礦機電設(shè)備能夠滿足現(xiàn)實的社會生產(chǎn)需求，在進(jìn)行機電設(shè)備的改造過程中，必須緊密的與社會市場的需求相結(jié)合，只有這樣才能夠提高其實際的應(yīng)用價值。面對當(dāng)前新型設(shè)備的不斷增加，在進(jìn)行煤礦機械設(shè)備的改造加工過程中正在面臨中嚴(yán)峻的競爭，如果設(shè)備的改造質(zhì)量及性能滿足不了客戶的實際需求，就會被市場所淘汰。所以，在進(jìn)行煤礦機械設(shè)備的加工制造以及改進(jìn)的過程中，主要的目的是為了提高機械設(shè)備的使用精度、提高設(shè)備的應(yīng)用質(zhì)量、強化其對工件加工的精準(zhǔn)度，保證產(chǎn)品的使用性能能，使改造后的設(shè)備能夠滿足社會的市場需求。
三、煤礦機械加工制造行業(yè)中設(shè)備的改造
3.1實用液壓支架的改造
煤礦生產(chǎn)需要應(yīng)用眾多的大型機械生產(chǎn)設(shè)備，各種液壓支架、大功率采煤機等重型設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)在該行業(yè)中屢見不鮮。煤礦機械制造的相關(guān)設(shè)備的質(zhì)量以及在投入使用后的效果主要有機械加工的水平?jīng)Q定。面對當(dāng)前社會發(fā)展中對煤礦設(shè)備使用要求的不斷提升，原有的傳統(tǒng)設(shè)備已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代社會的需求，為了能夠使其達(dá)到當(dāng)代社會的要求，在進(jìn)行現(xiàn)有機械設(shè)別的使用中，必須基于其基礎(chǔ)之上進(jìn)行一定的改造，使其能夠滿足生產(chǎn)要求。通過實踐分析可以發(fā)現(xiàn)，首先我們可以對煤礦機械設(shè)備中應(yīng)用的數(shù)控切割機進(jìn)行改造，通過將已經(jīng)報廢的或者廢棄不在使用的設(shè)備修復(fù)完整后，通過切割下料等降低打磨、人工劃線等工作量的提升，進(jìn)一步的提高勞動的生產(chǎn)效率，降低工人的勞動強度，其次，還能夠保證焊接后的結(jié)構(gòu)原件之間的圓弧度達(dá)到光滑與流暢要求，確保其質(zhì)量及外觀過硬，確保數(shù)控車床能夠快速的代替普通的車床。通過合理的應(yīng)用數(shù)控車床，將有效的提高相關(guān)機械的制造加工質(zhì)量以及銷軸的制造表面粗糙度，保證組合的煤礦機械設(shè)備達(dá)到使用的要求。并且，還可以保證鉸接孔處的銷軸類部件之間的磨損降低到最低，保證煤礦機械設(shè)備使用壽命得以延長，還可以確保設(shè)備之間的支架能夠靈活的進(jìn)行運動，提高了設(shè)備應(yīng)用的安全性。若能夠?qū)ν嘶馉t進(jìn)行擴(kuò)建，必然能夠降低加工的機械原件的鑄造退貨時間，縮短制造工期，保證組焊工作的順利進(jìn)行。
3.2礦業(yè)機械的焊接
在進(jìn)行機械構(gòu)件的焊接過程中，往往都會使用火焰矯正焊接的方法，但是該方法中對變形矯正技術(shù)的應(yīng)用一直是一個急需解決的難題。在進(jìn)行構(gòu)建焊接中，其變形的主要原因就是焊接的構(gòu)件在接受焊接的過程中所受的熱力分布不均勻，而火焰矯正的目的就是為了是機械構(gòu)建能夠通過矯正的方式達(dá)到一個重新平衡分布的目的。所以，在矯正過程中就必須對應(yīng)力的集中點進(jìn)行準(zhǔn)確的選擇，并合理的應(yīng)用矯正加熱方式。在進(jìn)行煤礦機械加工制造設(shè)備的改造中，在面對變形問題發(fā)生時主要應(yīng)用如下幾種矯正方法。結(jié)構(gòu)件頂板或底板局部隆起一般采用點狀加熱方式。點狀加熱俗稱蜂窩加熱，即火焰加熱是有規(guī)律排列的點。對于槽形結(jié)構(gòu)局部向上彎曲的變形，矯正的時候可以在腹板的兩側(cè)向一個方向進(jìn)行線狀擺動，加熱的寬度視變形的大小和鋼板的厚度而定。線狀加熱就是將火焰沿著直線方向移動、同時作一定的橫向或者循環(huán)擺動。
2煤礦機械制造中工裝設(shè)計的完善
工裝設(shè)計中需分析目前發(fā)展，利用現(xiàn)代的計算機促進(jìn)發(fā)展，也是煤礦機械制造發(fā)展的必然前提，將電子控制系統(tǒng)運用至煤礦機械中的比例越來越重，如果依舊依靠當(dāng)前機械和液壓技術(shù)已經(jīng)不能跟上經(jīng)濟(jì)時展的腳步，也無法提高煤礦機械的性能。煤礦機械的必要選擇之一就是電子控制技術(shù)，除了引入煤礦機械中，也會給煤礦機械帶來不同的技術(shù)變化。一般煤礦機械產(chǎn)品大部分以單件小批量生產(chǎn)，致使其服務(wù)于工裝的利用率較低，工裝中的元部件可能會因上述方式導(dǎo)致重復(fù)設(shè)計。
2.1加強材料管理工作工裝設(shè)計中不可獲缺的就是材料，一般在設(shè)計全新的工裝時需要設(shè)計人員根據(jù)實際所需制定設(shè)計方案，把設(shè)計工裝或?qū)Σ考臉?gòu)思都轉(zhuǎn)化為分離代碼，之后按照代碼檢索所屬工裝或零部件的設(shè)計圖紙和資料，將一些可以直接運用的零部件圖和工裝選擇出來，以初始設(shè)計圖為基準(zhǔn)，只有不能利用現(xiàn)存設(shè)計圖時，才需要重新設(shè)計新的零部件或工裝。
2.2成組技術(shù)滿足多種零件加工要求成組技術(shù)是將形狀相似或相近的零件劃分成組，然后根據(jù)這一組的共同特性來安排生產(chǎn)．因此只要零件的形狀相同或相似，在需要設(shè)計工裝時，均可按成組理論進(jìn)行設(shè)計。如液壓支架立柱千斤頂?shù)慕娱L桿鉆胎的設(shè)計。液壓支架的重要零件則是液壓支架立柱千斤頂?shù)慕娱L桿。對液壓支架生產(chǎn)廠家而言，是一種較為常用，批量適中的零件，不僅尺寸較大，生產(chǎn)批量也較大，若采用傳統(tǒng)組合夾具，不僅會存在使組合夾具過于龐大，不利于生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行的缺陷，還會長期占用大量的組合夾具的元件。對此可運用成組技術(shù)的理論和其相關(guān)技術(shù)將鉆胎設(shè)計為成組鉆胎，實現(xiàn)效率和經(jīng)濟(jì)雙贏。液壓支架上所用的接長桿直徑有Φ144和Φ179兩種，采用V形鐵定位可以較好地解決長桿上的對中問題?？梢詫@套板設(shè)計成浮動結(jié)構(gòu)，沿著接長桿的軸線方向拖動鉆套板，就可以完成鉆孔工作。為提高工作效率，減少工件裝夾的輔助工作時間［3］。該鉆胎設(shè)計成對稱結(jié)構(gòu)，可以一次完成工件的吊裝。如果采用個鉆套板一次調(diào)整完成，就不用來回拖動鉆套板，這樣就更加便捷。該鉆胎實用性強，能解決液壓支架生產(chǎn)中所遇到的所有接長桿的鉆孔問題。最后，還可在一定基礎(chǔ)上建立各種設(shè)計信息資料庫，是完善工裝設(shè)計的關(guān)鍵因素，其中信息資料庫中的編碼系統(tǒng)融合了所要加工零件的加工面、加工機床種類、形狀及定位方式等步驟，最終形成獨立性較強的工裝圖紙資料信息庫。建立資料信息庫系統(tǒng)的目的是方便設(shè)計人員查找資料，使工裝的設(shè)計更加方便快捷。該系統(tǒng)涉及許多檢索子系統(tǒng)，如標(biāo)準(zhǔn)件圖紙及資料檢索，元部件圖紙及資料檢索，工裝設(shè)計計算及工裝現(xiàn)狀和管理、工裝圖紙和資料檢索等子系統(tǒng)。煤礦機械制造工作人員為了便于對上述子系統(tǒng)熟悉運用，特制作出資料檢索子系統(tǒng)和工裝圖紙詳細(xì)流程圖。
（二）利用液體黏性制動器液體黏性制動氣作為一種新興的轉(zhuǎn)動技術(shù)，出現(xiàn)于上世紀(jì)70年代，利用主動摩擦裝置和從動摩擦裝置，形成的里能夠促進(jìn)轉(zhuǎn)動，然后能夠同步主動軸和從動軸，并保護(hù)轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，避免過載現(xiàn)象發(fā)生。與液力耦合器相比，該裝置體積更小、效率更高，但也存在一些缺點：一是，這種裝置要有效控制自身體積，嚴(yán)格限制兩個摩擦片之間的距離，使黏性轉(zhuǎn)動次數(shù)受到限制。另外，啟動轉(zhuǎn)動系統(tǒng)也會被電動機轉(zhuǎn)動影響；二是，開啟液體黏性軟啟動設(shè)備，通過摩擦力，兩個摩擦片能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動效率受阻，還會增加發(fā)熱量[3]。在工作運行中，可以持續(xù)供應(yīng)摩擦片的能量，減少摩擦片之間的阻力，確定兩個摩擦片的相對摩擦力始終存在，但是這種方法容易出現(xiàn)能源損耗，增加企業(yè)的生產(chǎn)成本；三是，需要采用多點驅(qū)動應(yīng)用煤礦機械電子設(shè)備，并在電動機運行中，保證均衡的輸出功率。
二、軟啟動轉(zhuǎn)動技術(shù)的發(fā)展趨勢
近幾年，在分析功率大的軟啟動技術(shù)過程中，得出一種全新的機電自動化轉(zhuǎn)動設(shè)備，從采用技術(shù)來看，這種設(shè)備與國內(nèi)外現(xiàn)有軟啟動傳動裝置有明顯區(qū)別，這種設(shè)備在一定時間內(nèi)被稱為雙向電機差速軟啟動設(shè)備，這種裝置能夠?qū)泦蛹夹g(shù)中的很多問題進(jìn)行處理，確保功率大的機械電子設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)軟啟動和停止，速度能夠大范圍調(diào)整，并進(jìn)行自我超載維護(hù)，平衡驅(qū)動功率[4]。通過這種軟啟動技術(shù)，功率大的電動設(shè)備在理論上電流為零，是一種真正的空載啟動，能夠?qū)?jié)省電能消耗，周圍電氣和其他設(shè)備的使用時間得到相應(yīng)延長，一些開關(guān)和變壓器的選擇標(biāo)準(zhǔn)有所降低，還能將用戶的初期投資節(jié)省一部分。
軟啟動傳動系統(tǒng)的重要構(gòu)成有功率較大的主電機和功率較小的副電動機。從結(jié)構(gòu)上分析，減速設(shè)備的輸入軸和主要電動機的輸出軸能夠用聯(lián)軸器產(chǎn)生聯(lián)系，特定結(jié)構(gòu)的太陽輪通過輸入一段進(jìn)行連接，行星輪和內(nèi)齒輪圈是太陽輪的主要驅(qū)動設(shè)備，可以用來輸出動力。軟啟動技術(shù)的特征是在內(nèi)部圈輪差動基礎(chǔ)上固定蝸輪，運用機械運轉(zhuǎn)模式，連接蝸桿和副電動機，運行軟啟動技術(shù)設(shè)備后，通過小型變型設(shè)備和數(shù)字電機控制設(shè)備，這些沒有極點的速度調(diào)控器能夠輔助電動機運行，令電動機能夠經(jīng)過主電動機轉(zhuǎn)動，并確保其空載轉(zhuǎn)動，連接主電動機電源。所以電動機與預(yù)期轉(zhuǎn)速一致，連上電源之后，電動機的啟動電流不大。
工作人員應(yīng)首先明確輸出軸的軟啟動技術(shù)速度，然后將輔助電動機的速度和內(nèi)圈齒輪速度降低，保證主電動機的動力能夠想輸出軸相接的機械負(fù)載上逐漸轉(zhuǎn)移，以此實現(xiàn)機械電子設(shè)備的軟啟動技術(shù)。與此同時，采用主電動機和輔助電動機的速度相結(jié)合，保證滿足機械電子設(shè)備的軟停車應(yīng)用條件，運用多點驅(qū)動模式，比較設(shè)備中各主電動機輸出的功率大小，對相應(yīng)的副電動機的運行速度進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保多臺電動設(shè)備能夠勻速運轉(zhuǎn)，并且安全可靠運行，然后有效解決電動機特性不相符的轉(zhuǎn)動矛盾。這種軟啟動裝置還有以下優(yōu)勢:傳動效率高、發(fā)熱量小、維護(hù)成本低等。
1.2在煤礦提升、運輸方面的應(yīng)用煤礦提升、運輸是煤礦生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其工作效率直接影響著煤礦的生產(chǎn)效率，礦井提升機和帶式輸送機的使用正是機電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的具體體現(xiàn)。其中，礦井提升機能夠?qū)崿F(xiàn)全數(shù)字提升，而內(nèi)裝式提升機是一種典型的機電一體化設(shè)備，簡化了機械的結(jié)構(gòu)，將滾筒和驅(qū)動有機地連接起來，大大提升了設(shè)備運行的安全、穩(wěn)定性；帶式輸送機是目前最主要的輸煤設(shè)備，具有可靠性強、自動化程度高、輸送量大、適合長距離輸送等優(yōu)點。
1.3在煤礦安全生產(chǎn)方面的應(yīng)用煤礦的安全生產(chǎn)離不開監(jiān)控系統(tǒng)的支持，良好的監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效地避免煤礦安全事故的發(fā)生。煤礦礦井對監(jiān)控系統(tǒng)的要求極高，必須保證系統(tǒng)時刻連通，保證隨時能與工作人員聯(lián)絡(luò)，從而保證井下工作人員的人身安全。機電一體化數(shù)控技術(shù)在礦井監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以將系統(tǒng)主機內(nèi)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接，利用局域網(wǎng)使其連成同步模式，由專用的通信接口負(fù)責(zé)主備機的監(jiān)控工作，并利用專業(yè)的軟件，對產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，同時實現(xiàn)了上傳、檢索、圖形顯示、打印等多項功能，為礦井監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供有力的技術(shù)支持，對煤礦的安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。
1.4在其他方面的應(yīng)用煤礦安全生產(chǎn)離不開井下支架設(shè)備，而機電一體化數(shù)控技術(shù)在支架設(shè)備中也有著廣泛的應(yīng)用。利用計算機系統(tǒng)與液壓支架系統(tǒng)的充分結(jié)合，實現(xiàn)了成組自動移架和定壓雙向臨架，有效地避免了支架與模板和頂板發(fā)生碰撞。目前，掘進(jìn)機的電氣部分普遍采用了由礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開關(guān)箱、礦用本質(zhì)安全型操作箱、礦用隔爆型電鈴、礦用隔爆型壓扣控制按鈕、隔爆照明燈、掘進(jìn)機用隔爆型三相異步電動機、GJC4低濃度甲烷傳感器等組成的電氣系統(tǒng)。
2機電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)建議
我國煤礦機電一體化數(shù)控技術(shù)與國外先進(jìn)技術(shù)相比，仍然具有一定的差距，這就需要相關(guān)部門加大科研力度，加大對機電一體化數(shù)控技術(shù)開發(fā)的資金投入，提高我國機電一體化數(shù)控技術(shù)水平，提高煤礦機械自動化程度。另外，還可以大膽借鑒國外先進(jìn)技術(shù)，根據(jù)我國煤礦行業(yè)的實際發(fā)展情況，制訂符合我國煤礦企業(yè)發(fā)展的機電一體化數(shù)控技術(shù)的開發(fā)規(guī)劃。隨著我國煤礦機電一體化數(shù)控技術(shù)水平的提高，煤礦生產(chǎn)的效率、安全性等得到了全面的提升，但與此同時，也應(yīng)該加強對煤礦工作人員的技術(shù)培訓(xùn)，使其能夠熟練操作這些自動化機械，并且加強對機械設(shè)備的管理和維護(hù)，確保煤礦生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定。
2機械設(shè)備的磨損與檢修
設(shè)備的磨損有兩種模式體現(xiàn)，分為有形磨損和無形磨損。如在煤礦機械設(shè)備中的挖煤機、鏟車、礦車、輸送機等在使用過程中就會常常容易發(fā)生有形磨損的情況，但是機械設(shè)備的磨損程度并不是相同的。按正常設(shè)備磨損的規(guī)律來看，一般設(shè)備磨損分為三大階段：初級階段磨損、正常磨損和劇烈磨損。初級階段的磨損表現(xiàn)在設(shè)備表面不平，磨損速度較快。正常階段磨損是隨著時間的增加磨損程度也隨之增加，機械設(shè)備的磨損程度較慢。劇烈磨損是指前期磨損程度比較緩慢，但長時間以后，設(shè)備的故障增多，磨損的程度也隨之增加。所以，我們可以根據(jù)機械設(shè)備的磨損程度制定出不同的維修計劃。無形磨損比較抽象，它是看不見的，但是在使用過程中已經(jīng)對設(shè)備的價值貶值了，和新設(shè)備有了一定的差距。為了減小新設(shè)備和舊設(shè)備之間的差距，我們可以對舊設(shè)備進(jìn)行改造，提高設(shè)備的最大的價值。做好煤礦機械設(shè)備的檢修，面對出現(xiàn)磨損的部件進(jìn)行及時的更換維修，做好機械設(shè)備的保養(yǎng)工作，在交班過程中做好相關(guān)事宜的交接，相關(guān)技術(shù)維修人員應(yīng)該通過學(xué)習(xí)不斷的提高自身的維修專業(yè)技術(shù)水平，提高自身對突發(fā)事故的應(yīng)變能力，快速的尋找出故障發(fā)生的原因，在第一時間對機械設(shè)備進(jìn)行處理，提高設(shè)備的運行效率。
3煤礦機械設(shè)備的改造
煤礦工作的環(huán)境一般是十分惡劣的，由于地下工作環(huán)境受到的影響因素較多，較大的濕度對地下煤礦的機械設(shè)備及使用設(shè)施具有較為嚴(yán)重腐蝕作用，在長時間的積累作用下，往往會對煤礦機械設(shè)備造成嚴(yán)重的損傷，這些設(shè)備由于工作過程中已經(jīng)發(fā)生了嚴(yán)重的磨損，在受到為在因素的影響，就會導(dǎo)致機械設(shè)備使用性能大打折扣，無法滿足實際的施工應(yīng)用條件，所以，為了能夠繼續(xù)工作，就必須對相關(guān)的機械設(shè)備進(jìn)行加工改造或者換代更新。在進(jìn)行設(shè)備的改造過程中需要根據(jù)煤礦的實際發(fā)展?fàn)顩r以及生產(chǎn)狀況等綜合條件進(jìn)行分析，需要在相關(guān)技術(shù)的支持下結(jié)合實際狀況設(shè)計出改造方案，盡可能的降低設(shè)備改造檢修的時間，節(jié)約資金的使用，朝現(xiàn)代化的機械設(shè)備改造方向進(jìn)行加工，盡可能的提高設(shè)備在復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性以及工作效率。在煤礦機械設(shè)備的使用的應(yīng)用中難免會出現(xiàn)設(shè)備的損壞，最終導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備在生產(chǎn)工作開展中出現(xiàn)了停滯、效率低下、消耗能源較大、檢測維修的費用較高等經(jīng)濟(jì)性問題。面對這種問題發(fā)生的時候，相關(guān)煤礦就應(yīng)該考慮進(jìn)行設(shè)備的換代更新，從而在解決了設(shè)備工作性能的基礎(chǔ)上，還能夠提高生產(chǎn)最大化。并且，在機械設(shè)備的改造過程中，應(yīng)該對相關(guān)的機械設(shè)備部件進(jìn)行備份處理，避免再次發(fā)生故障時沒有相關(guān)同類型部件的更換。所以，這就需要專業(yè)的機械維修技術(shù)人員時刻在施工現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)督，對機械設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行實時記錄，一旦設(shè)備發(fā)生問題，就應(yīng)該在第一時間進(jìn)行設(shè)備的搶修，降低維修時間，發(fā)揮維修技術(shù)應(yīng)用價值的最大化，避免生產(chǎn)損失的擴(kuò)大。
2教學(xué)方法與手段
在長期的《表面改性技術(shù)》教學(xué)過程中，我們一直致力于教學(xué)方法的改革，以求達(dá)到最佳的教學(xué)效果。當(dāng)今的本科教學(xué)強調(diào)素質(zhì)教育，其教學(xué)結(jié)構(gòu)是學(xué)教并重，即"主導(dǎo)－主體"教學(xué)模式。這種教學(xué)模式的核心在于既要發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用，又要充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用。據(jù)此，我們對《表面改性技術(shù)》課程教學(xué)方法及手段進(jìn)行了多方面的改革:
2．1采取“研究性教學(xué)和研究性學(xué)習(xí)”的教學(xué)方法
從研究問題入手，將“原理－設(shè)備－工藝－工程”的知識構(gòu)建過程展現(xiàn)出來，同時提出新的問題，組織學(xué)生展開思考和研討，引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)知識與煤礦設(shè)備工程實際緊密結(jié)合，變單向傳輸式教學(xué)為雙向互動式教學(xué)，變以強調(diào)理論內(nèi)容為主的灌輸式講授為探究理論研究過程為主的引導(dǎo)式講授，實現(xiàn)真正意義上的“雙主”教學(xué)。
2．2積極組織學(xué)生開展研討活動
例如在學(xué)習(xí)有關(guān)熱噴涂的內(nèi)容時，以井下帶式輸送機底托架熱噴涂鋁加封孔劑處理可大幅提高使用壽命為例，讓學(xué)生進(jìn)行討論，幫助、引導(dǎo)學(xué)生從材料的選擇、涂層的結(jié)構(gòu)以及噴涂工藝流程、實施過程等各個方面進(jìn)行考慮、分析，并提出解決的方法。這樣，通過啟發(fā)式教學(xué)，不僅可以鞏固所學(xué)知識，而且可以幫助學(xué)生學(xué)會從多方位、多角度去思考問題，去了解煤礦機械的使用情況，有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
2．3理論結(jié)合實際
加強校外實踐基地建設(shè)《表面改性技術(shù)》課程是一門理論性與實踐性相結(jié)合的課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往對煤礦機械表面處理工藝的理解不深入。為此，我們通過學(xué)生參加實踐，組織現(xiàn)場教學(xué)，把理論與生產(chǎn)實際相結(jié)合，極大地提高了教學(xué)效果。例如，我們在江蘇中礦大正表面工程技術(shù)有限公司以及鄭州煤礦機械集團(tuán)股份有限公司建立了校外實踐基地，從而使學(xué)生的實踐活動常態(tài)化。江蘇中礦大正表面工程技術(shù)有限公司是國內(nèi)表面工程領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，主要從事鋼結(jié)構(gòu)長效防腐涂裝、纜索涂裝工程、電廠特種表面處理、機械零件表面修復(fù)等，是國內(nèi)熱噴涂領(lǐng)域首家通過ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證的企業(yè)。鄭州煤礦機械集團(tuán)股份有限公司是中國領(lǐng)先的煤炭綜采綜掘設(shè)備制造商，是國內(nèi)最大的液壓支架制造商。企業(yè)被科學(xué)技術(shù)部、國務(wù)院國資委和中華全國總工會授予“國家創(chuàng)新型企業(yè)”稱號，同時被國家五部委共同認(rèn)定為國家級的企業(yè)技術(shù)中心。
2．4利用多媒體技術(shù)、結(jié)合英文教材
開展雙語教學(xué)采用現(xiàn)代化教學(xué)手段可以節(jié)省時間，而且生動、直觀、動態(tài)地展示各種表面技術(shù)的原理、工藝流程等，化抽象知識為具體知識。我們在教學(xué)媒體現(xiàn)代化建設(shè)中堅持走立體化建設(shè)之路，形成以教材、電子教案、多媒體CAI課件及網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)為一體的立體化教學(xué)體系，為課程的教學(xué)提供了內(nèi)容豐富、高質(zhì)量的教學(xué)媒體資源。除PPT外，還利用動畫、視頻等進(jìn)行輔助教學(xué)。如我們依靠自身力量開發(fā)了等離子噴涂法原理、電弧噴涂原理、化學(xué)氣相沉積、粉末火焰噴涂、離子束沉積、真空鍍膜、金屬蒸鍍等25套動畫模擬示意圖，這些輔助教學(xué)手段生動、直觀、動態(tài)地展示了各種技術(shù)的原理、工藝流程，化抽象知識為具體知識，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。2011年，教學(xué)團(tuán)隊建立了《表面改性技術(shù)》課程網(wǎng)站，并已將教學(xué)大綱、實驗教學(xué)大綱、實驗指導(dǎo)書、英文教材、教學(xué)課件、教學(xué)錄像、視頻、動畫等資料上傳至網(wǎng)站供學(xué)生參考，網(wǎng)站還開辟有“答疑園地”欄目，團(tuán)隊的全體教師通過這一欄目答疑、批改作業(yè)、安排和指導(dǎo)實驗。經(jīng)運行使用，學(xué)生普遍反映良好。另外，從2004年開始，我們致力于英文教材《IntroductionofSurfaceEngineering》的編寫及雙語課件的開發(fā)，并適時地開展了雙語教學(xué)，形成了自己的特色。
2．5設(shè)置實驗環(huán)節(jié)，提高能力培養(yǎng)
《表面改性技術(shù)》課程涉及的表面處理工藝種類多，主要有熱滲鍍技術(shù)、熱噴涂技術(shù)、堆焊技術(shù)、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜技術(shù)、氣相沉積技術(shù)、“三束改性”等。每一種表面技術(shù)都有其特點，而且相互獨立。根據(jù)我院實驗室的條件，我們開設(shè)了熱噴涂、熱噴涂涂層性能表征、等離子化學(xué)氣相沉積DLC膜、等離子化學(xué)氣相沉積DLC膜的表征、離子注入改性等實驗，力求做到使學(xué)生對相關(guān)工藝與設(shè)備有深入了解，并能進(jìn)行操作，為今后從事相關(guān)工作打下良好基礎(chǔ)?？傊?，經(jīng)過長期不斷的教學(xué)改革和實踐，《表面改性技術(shù)》課程教學(xué)安排更趨合理，內(nèi)容不斷深化，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚，能夠?qū)⒄n堂上所學(xué)理論知識應(yīng)用到科研與生產(chǎn)實際中，學(xué)生的動手能力及創(chuàng)新意識明顯提高，教學(xué)效果顯著。
3教材建設(shè)
本課程是重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，又是培養(yǎng)發(fā)展創(chuàng)新能力的一門舉足輕重的課程，是材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生進(jìn)行綜合工程素質(zhì)教育和現(xiàn)代技術(shù)教育的重要陣地。結(jié)合煤礦機械行業(yè)背景及材料專業(yè)特點，教學(xué)團(tuán)隊編著并出版了教材《材料表面工程技術(shù)》，編印了英文教材《IntroductionofSurfaceEngineering》以及實驗教材《材料改性實驗》，同時自編課程講義和教案。目前，《材料表面工程技術(shù)》作為高等教育(礦業(yè))“十二五”規(guī)劃教材已編寫完成，并將于近期出版。此外，我們對教材內(nèi)容在以下方面進(jìn)行了調(diào)整。(1)著重介紹每章要點，便于學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。注意和后續(xù)課程教學(xué)內(nèi)容的分工、銜接和配合。增加英文專業(yè)名詞，為今后學(xué)習(xí)外文資料奠定基礎(chǔ)。(2)部分章節(jié)設(shè)立課堂討論環(huán)節(jié)，列舉大量實例，增加與學(xué)生的互動，便于學(xué)生理解掌握知識點。例如:對掘進(jìn)機、采煤機中的礦用截齒，在使用過程中承受高的壓應(yīng)力、剪切應(yīng)力、沖擊載荷以及溫度變化，因而極易磨損。通常采用熱噴涂、等離子熔覆、激光熔覆、堆焊耐磨焊條、等離子束表面冶金、釬焊－熱處理一體化等表面改性技術(shù)提高其耐磨性。對煤礦綜采工作面的液壓支架而言，由于礦井特殊的環(huán)境，因而對支架立柱、千斤頂表面、油缸、活塞等產(chǎn)生強烈的腐蝕，最終導(dǎo)致支架失效。常采用的表面處理技術(shù)有:化學(xué)熱處理，如滲鋁、滲鉻、滲硼、硼鋁共滲等，電鍍鋅、銅、鉻、鎳，化學(xué)鍍鎳、磷化，堆焊以及熱噴涂鋅鋁合金層等。對于煤礦罐道，一般采用普通碳鋼制造，其傳統(tǒng)的表面處理方法包括:涂料防腐、熱浸鍍鋅、熱噴涂鋅+涂料防腐等。(3)針對近幾年發(fā)展起來的新的煤礦機械表面處理技術(shù)如達(dá)克羅表面處理、Q－P－Q鹽浴復(fù)合處理技術(shù)，陰極氧化法等進(jìn)行簡明扼要地講解，以擴(kuò)大學(xué)生的知識面。
