張 偉

（1.太原理工大學(xué)，山西 太原 030024；2.山西煤炭運銷集團(tuán)晉中有限公司，山西 晉中 030600）

引言

煤炭生產(chǎn)在很大程度上受機(jī)械的控制，只有保證了高水平、高穩(wěn)定性的煤炭機(jī)械性能，才能保證煤炭生產(chǎn)的安全。煤炭工業(yè)目前在我國能源產(chǎn)業(yè)仍然占據(jù)著舉足輕重的地位，對國家能源的貢獻(xiàn)是不可替代的，使得工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性與機(jī)械可靠性受到較高的關(guān)注度。機(jī)械工藝的可靠性影響因素是多方面的，既包括最基本的機(jī)械產(chǎn)品物理屬性，還包括與機(jī)械生產(chǎn)活動相關(guān)的精度數(shù)據(jù)?？煽啃匝芯恳蠼⑼晟频闹圃旃に嚳煽啃钥刂企w系，保證煤炭機(jī)械制造工藝符合標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)要求。

1 機(jī)械制造工藝可靠性概述

1.1 機(jī)械制造工藝可靠性的概念

機(jī)械制造工藝可靠性是指與各個機(jī)械制造環(huán)節(jié)相關(guān)的技術(shù)元素、制造方法、加工工序等均符合設(shè)備功能穩(wěn)定、可靠的發(fā)揮。每一項與制造過程相關(guān)的因素都屬于機(jī)械制造工藝的范疇，包含了整個機(jī)械從基本零部件、材料的制造到制造設(shè)計，再從設(shè)計方案到具體的機(jī)械主體制造等多個部分［1］。每一個部分之間都是以動態(tài)形勢連續(xù)存在，共同構(gòu)成完整的機(jī)械制造工藝。可靠性因素由多個方面決定，幾乎任何一個制造環(huán)節(jié)都會影響到機(jī)械的功能是否滿足使用要求。針對煤炭機(jī)械制造來說，影響工藝可靠性的主要環(huán)節(jié)包括原材料的選擇、零部件加工、生產(chǎn)機(jī)床、設(shè)備運輸系統(tǒng)、性能檢測、主體加工等。

1.2 機(jī)械制造工藝可靠性的特征

機(jī)械制造工藝無論從每一步具體的制造流程操作上還是從整個制造系統(tǒng)的構(gòu)成上，都具有明顯的可靠性特征。要了解煤炭機(jī)械制造工藝的可靠性狀態(tài)，掌握基本特征是基本要求。根據(jù)目前我國的機(jī)械制造生產(chǎn)特點，工藝可靠性主要表現(xiàn)為過程動態(tài)性、綜合性、系統(tǒng)性等三大特征［2］。

首先，從工藝可靠性的過程性特征來看，所有一切與工藝可靠性相關(guān)的因素都是保證可靠性目標(biāo)實現(xiàn)的關(guān)鍵，因此任何一個環(huán)節(jié)的缺失都會對整體的工藝可靠性形成明顯的影響，機(jī)械制造整個流程每一環(huán)節(jié)都與下一環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系，使整個生產(chǎn)過程形成了完整的動態(tài)性、過程性整體。

其次，綜合性的特征與動態(tài)過程的特征是相互依存的，由于在機(jī)械制造工藝的可靠性中包含了許多過程的內(nèi)容，所以由許多綜合性因素共同決定。

最后，系統(tǒng)性特征指所有可靠性的指標(biāo)都是互相聯(lián)系的系統(tǒng)整體，即從設(shè)計、制造、使用的所有可靠性內(nèi)容為一個完整的系統(tǒng)性整體。

2 煤炭機(jī)械制造工藝與其可靠性的聯(lián)系

2.1 煤炭機(jī)械制造工藝與其可靠性的關(guān)系

由于機(jī)械制造工藝流程決定其可靠性，且具有明顯的綜合性特征。因此，各種影響可靠性的機(jī)械制造工藝與可靠性指標(biāo)之間表現(xiàn)出來的關(guān)系也具有極為復(fù)雜的特點。機(jī)械制造所采取的工藝往往對操作的準(zhǔn)確性要求較高，因此一旦出現(xiàn)制造工藝上的小問題，會對整個機(jī)械的可靠性產(chǎn)生顯著的影響。具體來說機(jī)械制造工藝與可靠性的關(guān)系表現(xiàn)為以下兩個方面［3］：制造工藝的精準(zhǔn)度掌握困難對可靠性產(chǎn)生了直接影響；機(jī)械制造工藝無法實現(xiàn)機(jī)械在使用過程中非正常磨損而產(chǎn)生的可靠性的變化。

所以只有盡量提高工藝水平，達(dá)到可靠性標(biāo)準(zhǔn)，才能實現(xiàn)可靠性的最大化。

2.2 煤炭機(jī)械制造工藝對可靠性的影響

制造工藝與機(jī)械可靠性的影響既是必然的，也是復(fù)雜的。這些影響對機(jī)械可靠性的各種參數(shù)形成不同程度的影響，進(jìn)而影響到機(jī)械使用過程中穩(wěn)定性能的發(fā)揮。

首先，制造工藝會直接影響機(jī)械的耐疲勞可靠性參數(shù)，與機(jī)械耐疲勞參數(shù)相關(guān)的直接因素包括零部件的性能、結(jié)構(gòu)及整個機(jī)械體系的設(shè)計等，決定這些機(jī)械數(shù)據(jù)的都源自制造工藝的水平。

其次，對機(jī)械耐磨性的影響。耐磨性主要是一些與機(jī)械構(gòu)件相關(guān)的物理參數(shù)或幾何參數(shù)。這些參數(shù)的影響因素來自制造工藝的生產(chǎn)方法、處理方案、設(shè)計方案等，工藝性因素決定機(jī)械產(chǎn)品是否有較高的耐磨性指標(biāo)。

最后，影響機(jī)械的抗腐蝕性。不同機(jī)械構(gòu)件中的化學(xué)處理工藝一般是為了提高機(jī)械部件的抗腐蝕性，這種工藝處理水平必然決定抗腐蝕性的高低。

3 提高煤炭機(jī)械制造工藝可靠性的建議

3.1 調(diào)整煤炭機(jī)械制造行業(yè)結(jié)構(gòu)

目前我國的煤炭機(jī)械制造基本上處于各成一家的狀態(tài)，任何一家企業(yè)都有著特色化、自主化產(chǎn)權(quán)。每一家企業(yè)所研發(fā)的工藝特長性都表現(xiàn)的各不相同，行業(yè)之間的交流缺乏，企業(yè)之間獨立經(jīng)營狀態(tài)占據(jù)主流，對煤炭機(jī)械工藝水平的提升造成了非常明顯的阻礙。行業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整是由國家或行業(yè)管理等部門提出行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的構(gòu)想，并鼓勵較多的企業(yè)參與到集中化生產(chǎn)經(jīng)營模式中，實現(xiàn)同行業(yè)之間的聯(lián)合。換言之，深化行業(yè)之間的技術(shù)交流對提升整體行業(yè)結(jié)構(gòu)的工藝水平必然會起到顯著作用。

3.2 提高機(jī)械化程度保證工藝穩(wěn)定性

由于機(jī)械制造過程中影響工藝穩(wěn)定性的因素具有復(fù)雜性和多樣性，所以穩(wěn)定性的保持就面臨著比較復(fù)雜的調(diào)整任務(wù)，提高機(jī)械化程度是對各種制造工藝準(zhǔn)確操作的要求。機(jī)械化所執(zhí)行的各項制造工藝標(biāo)準(zhǔn)較人工制造標(biāo)準(zhǔn)有著更高的要求，所以開展與機(jī)械制造要求相符的新的機(jī)械化制造技術(shù)，能夠有效提高工藝穩(wěn)定性程度，從而獲得機(jī)械更強(qiáng)的穩(wěn)定性。

一般來說，提高機(jī)械化程度主要包括開發(fā)新的機(jī)械能源方式、新的煤炭開采方式等，然后再基于這些新的形式來提高機(jī)械化程度。例如針對露天開采的特點進(jìn)行技術(shù)研究，由于露天開采有較大的可操作空間，因此可以實現(xiàn)更高程度的機(jī)械化，減少因人工操作對穩(wěn)定性造成的影響，最大程度提高機(jī)械穩(wěn)定性。

3.3 積極運用信息化技術(shù)的創(chuàng)新

機(jī)械制造工藝與信息化技術(shù)的結(jié)構(gòu)能夠最直接有效提高機(jī)械工藝的操作準(zhǔn)確度和效率。目前我國煤炭機(jī)械制造在信息化技術(shù)的開發(fā)利用上有著明顯的欠缺與不足，這種與信息化技術(shù)相脫離的狀態(tài)對提高工藝水平、保證工藝穩(wěn)定性必然會起到制約作用。信息化技術(shù)與機(jī)械制造工藝的結(jié)合和創(chuàng)新是將當(dāng)前已經(jīng)有的信息技術(shù)成果運用于煤炭機(jī)械制造相關(guān)的機(jī)械設(shè)計、機(jī)械加工數(shù)字化中，這些相對較成熟的技術(shù)促使機(jī)械制造工藝與信息技術(shù)結(jié)合，然后再有針對性地進(jìn)行技術(shù)調(diào)整和研發(fā)。

3.4 提高機(jī)械再制造工藝水平

對于已經(jīng)投入使用的煤炭機(jī)械來說，較大一部分都占據(jù)了較多的成本投入。如果機(jī)械出現(xiàn)穩(wěn)定性不足的問題，直接選擇廢棄必然是與經(jīng)濟(jì)性原則不符的，制造研發(fā)水平的提高最直接的目的就是節(jié)約機(jī)械制造成本，然而對工藝穩(wěn)定性水平提升也有著非常積極的意義。例如在對某一構(gòu)件或整機(jī)進(jìn)行再制造的過程中會發(fā)現(xiàn)其中磨損比較嚴(yán)重或者損耗明顯的地方，再次進(jìn)行工藝調(diào)整時就有了明顯的工作重點與方向。

4 結(jié)語

目前我國煤炭機(jī)械制造工業(yè)已經(jīng)支撐煤炭工業(yè)經(jīng)歷了長期的發(fā)展。在煤炭工業(yè)發(fā)展要求及開采工藝穩(wěn)定性要求不斷提高的情況下，機(jī)械制造工藝的調(diào)整和提高是必然途徑。只有針對各個工藝組成因素進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，促進(jìn)行業(yè)之間的技術(shù)交流，才能實現(xiàn)整個機(jī)械制造行業(yè)的工藝水平有效提升，保證制造工藝的穩(wěn)定性。

［1］ 李斌，趙新樂.淺談機(jī)械制造工藝的可靠性［J］.太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2014（7）：180-182.

［2］ 張勇.煤炭機(jī)械裝備制造業(yè)發(fā)展態(tài)勢與主要任務(wù)［J］.煤炭經(jīng)濟(jì)研究，2013（4）：32-36.

［3］ 姚美琴.淺談煤炭機(jī)械企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量管理［J］.山西焦煤科技，2007（1）：65-67.