摘要：基于采煤機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的意義, 分析滾筒采煤機(jī)故障原因, 并提出解決故障的具體措施, 包括經(jīng)驗(yàn)“四步法”和專業(yè)儀器儀表檢修法。
引言
由于我國(guó)地質(zhì)條件較為復(fù)雜, 所以對(duì)于采礦設(shè)備有著較高要求。而滾筒式采煤機(jī)憑借其高強(qiáng)度、構(gòu)造簡(jiǎn)單、容易改裝、能量損耗低、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn), 可以很好地適應(yīng)各類型煤層的需求, 具有極強(qiáng)的硬煤處理能力, 能夠平穩(wěn)地運(yùn)行在底板以及頂板等復(fù)雜環(huán)境中, 對(duì)我國(guó)煤礦開(kāi)采工作發(fā)揮了極為重要的作用。如滾筒采煤機(jī)發(fā)生故障, 那么必將會(huì)對(duì)采煤工作的正常開(kāi)展造成嚴(yán)重的影響, 為此, 對(duì)其常見(jiàn)故障原因分析及解決對(duì)策進(jìn)行研究尤為必要。
1 采煤機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行的重要意義
在實(shí)際工作中, 采煤機(jī)操作不規(guī)范的情況屢見(jiàn)不鮮, 并且常常會(huì)因?yàn)槿藛T管理或是設(shè)備管理不到位等原因而引發(fā)采煤機(jī)故障。而采煤機(jī)出現(xiàn)故障, 相關(guān)技術(shù)處理人員維修不到位也使得采煤機(jī)故障無(wú)法得到有效解決, 這均對(duì)采煤機(jī)功能的發(fā)揮造成了較大影響, 給企業(yè)造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。所以在實(shí)際工作過(guò)程中, 相關(guān)工作人員必須全面掌握采煤機(jī)常見(jiàn)故障的原因, 并采取針對(duì)性的處理措施來(lái)保證煤礦采煤機(jī)得以穩(wěn)定高效的運(yùn)行[1]。
2 滾筒采煤機(jī)故障原因分析
2.1 人為原因
根據(jù)相關(guān)調(diào)查研究表明, 人為原因?qū)е旅旱V滾筒采煤機(jī)出現(xiàn)故障, 占據(jù)著較高比例, 這主意體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:, 對(duì)煤礦滾筒采煤機(jī)管理不善。部分煤礦企業(yè)在滾筒采煤機(jī)管理中不僅缺乏健全的管理制度與科學(xué)合理的措施, 同時(shí)對(duì)其管理也沒(méi)有予以嚴(yán)格落實(shí), 會(huì)導(dǎo)致滾筒采煤機(jī)因管理不善而出現(xiàn)各種故障, 進(jìn)而造成煤礦生產(chǎn)難以高效開(kāi)展。第二, 煤礦滾筒采煤機(jī)日常檢修不到位。雖然當(dāng)前不少煤礦企業(yè)就滾筒采煤機(jī)日常檢修制定了相應(yīng)的制度與流程, 但從實(shí)際情況來(lái)看, 部分維修人員在開(kāi)展?jié)L筒采煤機(jī)日常檢修中并沒(méi)有嚴(yán)格依據(jù)制度與流程進(jìn)行, 不僅會(huì)造成機(jī)器設(shè)備故障得不到有效修理, 同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致某些隱患沒(méi)有得到及時(shí)有效地排除, 進(jìn)而導(dǎo)致煤礦開(kāi)采無(wú)法有效開(kāi)展。第三, 維修人員專業(yè)技能水平較低。維修人員作為保障煤礦滾筒采煤機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要主體, 其專業(yè)技能水平高低在很大程度上影響著設(shè)備狀態(tài)。但從實(shí)際情況來(lái)看, 部分煤礦維修人員受后續(xù)教育培訓(xùn)跟不上、自身缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)等因素所影響, 這就導(dǎo)致他們專業(yè)技能水平無(wú)法滿足煤礦滾筒采煤機(jī)維修工作需求, 在這種情況下勢(shì)必會(huì)造成設(shè)備運(yùn)行效率與質(zhì)量大大降低[2-3]。
2.2 自然原因
在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中, 由于生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣, 加上部分采煤機(jī)長(zhǎng)時(shí)間疲勞運(yùn)轉(zhuǎn), 不可避免發(fā)生故障。其中, 較為常見(jiàn)采煤機(jī)故障為液壓泵故障以及液壓油故障。一般情況下液壓泵故障往往是因?yàn)槿狈ψ銐虻囊簤簞?dòng)力導(dǎo)致的, 而液壓油故障主要是因?yàn)橐簤翰糠直晃廴径l(fā)的。不僅如此, 另一個(gè)常見(jiàn)故障為電氣故障, 因?yàn)橥饬ψ饔没蛴捎陂L(zhǎng)時(shí)間疲勞運(yùn)作而致使線路接觸不良而導(dǎo)致的[4]。
3 煤礦滾筒采煤機(jī)故障的解決措施
3.1 結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行直覺(jué)判斷 (“四步法”)
3.1.1“閱”
首先, 對(duì)歷史資料進(jìn)行查閱, 尤其是對(duì)采煤機(jī)以往更換零部件記錄、運(yùn)行記錄、檢修記錄等進(jìn)行詳細(xì)查閱。此外還應(yīng)翻閱采煤機(jī)的說(shuō)明書(shū)、圖紙以及各個(gè)時(shí)期的油脂化驗(yàn)單等資料, 從而全面了解滾筒式采煤機(jī)的基本運(yùn)行狀況。其次, 還應(yīng)到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)查看設(shè)備。相關(guān)工作人員必須親自到采煤現(xiàn)場(chǎng)對(duì)采煤機(jī)每階段運(yùn)行情況進(jìn)行詳細(xì)查看, 觀察是否存在異常情況、是否有障礙物對(duì)滾筒式采煤機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生影響、采煤機(jī)油管以及接頭等位置密封性能是否良好、采煤機(jī)各個(gè)部件運(yùn)行環(huán)境有無(wú)異常、各個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是否達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、油管儀表顯示是否正常等內(nèi)容, 并結(jié)合設(shè)備說(shuō)明書(shū)中相應(yīng)的故障解決措施來(lái)進(jìn)行針對(duì)性處理。
3.1.2“查”
重點(diǎn)檢查滾筒式采煤機(jī)每個(gè)部件間的而連接情況, 例如冷卻系統(tǒng)運(yùn)行情況、螺栓和緊固螺釘間的穩(wěn)固情況、運(yùn)動(dòng)件的磨損情況、不同部位的具體油位情況、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行的靈活情況等內(nèi)容, 如果在檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)存在異常情況, 則應(yīng)當(dāng)采取針對(duì)性的措施來(lái)進(jìn)行解決[5]。
3.1.3“摸”
在對(duì)滾筒式采煤機(jī)進(jìn)行檢修過(guò)程中, 較為常用以及較為直接的方式即觸摸, 以便能夠快速將搖臂、電機(jī)等溫度情況檢查出來(lái), 一旦發(fā)現(xiàn)溫度超過(guò)正常范圍, 則必須及時(shí)將其故障原因找出, 并對(duì)具體故障部位予以確定。此外, 在維護(hù)液壓元件過(guò)程中, 直接觸摸將更為直觀、有效與準(zhǔn)確, 并且還能減少由于維修工具的使用而對(duì)液壓元件造成的損傷與污染, 確保液壓元件的完整與清潔。
3.1.4“聽(tīng)”
主要指的是利用聽(tīng)覺(jué)來(lái)感受滾筒式采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)所發(fā)生的振動(dòng)與噪音。如若振動(dòng)頻率過(guò)高、噪音過(guò)大則表明采煤機(jī)出現(xiàn)故障, 因此, 應(yīng)當(dāng)及時(shí)將振動(dòng)點(diǎn)以及噪音源找出并確定其位置。首先, 可將采煤機(jī)設(shè)置在空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái), 并利用鐵棒與機(jī)箱一段相接觸, 以作為監(jiān)聽(tīng)方式, 將***大噪音的位置確定下來(lái), 從而將故障發(fā)生部位查找出來(lái), ***后進(jìn)行故障排除。
3.2 借助于專業(yè)儀器儀表進(jìn)行煤礦滾筒采煤機(jī)檢修
滾筒采煤機(jī)檢修中, 維修人員通過(guò)利用經(jīng)驗(yàn)與直覺(jué)開(kāi)展故障診斷后, 為了更為精準(zhǔn)地找出滾筒采煤機(jī)故障原因及位置予以處理, 還需要借助于流量計(jì)、壓力表等專業(yè)儀器儀表對(duì)其進(jìn)行檢查。首先, 維修工作人員在大致判斷出滾筒采煤機(jī)故障部位后, 利用檢測(cè)儀器對(duì)該位置進(jìn)行檢測(cè), 隨后對(duì)所采集數(shù)據(jù)與滾筒采煤正常運(yùn)行數(shù)據(jù)予以對(duì)比分析, 之后將故障原因與位置確定出來(lái), ***后采取針對(duì)性措施進(jìn)行修理。以煤礦滾筒采煤機(jī)電機(jī)發(fā)熱異常這一常見(jiàn)故障為例, 維修人員在檢修中發(fā)現(xiàn)該故障后, 首先需要看滾筒采煤機(jī)有沒(méi)有出現(xiàn)壓力超載情況, 如果沒(méi)有則借助于專業(yè)儀器分別檢測(cè)空載電機(jī)電壓、電流, 假如發(fā)現(xiàn)前者正常而后者異常, 此時(shí)便可大致判斷出故障原因在于電機(jī)繞組絕緣機(jī)受損, 之后再利用儀器檢測(cè)其絕緣件情況, ***后在確定出故障源后采取絕緣機(jī)更換處理[6]。
礦用流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)及原理：
１、測(cè)量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響；
２、測(cè)量管內(nèi)無(wú)阻礙流動(dòng)部件，無(wú)壓損，直管段要求較低；
３、系列公稱通徑DN15～DN3000。傳感器襯里和電極材料有多種選擇；
４、轉(zhuǎn)換器采用新穎勵(lì)磁方式，功耗低、零點(diǎn)穩(wěn)定、度高。流量范圍度可達(dá)1500：1；５、轉(zhuǎn)換器可與傳感器組成一體型或分離型；
６、轉(zhuǎn)換器采用16位高性能微處理器，2x16LCD顯示，參數(shù)設(shè)定方便，編程可靠；
７、流量計(jì)為雙向測(cè)量系統(tǒng)，內(nèi)裝三個(gè)積算器：正向總量、反向總量及差值總量；可顯示．莊、反流量，并具有多種輸出：電
流、脈沖、數(shù)字通訊、HART；
８、轉(zhuǎn)換器采用表面安裝技術(shù)(SMT)，具有自檢和自診斷功能；
主要技術(shù)數(shù)據(jù)：
整機(jī)和傳感器技術(shù)數(shù)據(jù)
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執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
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JB／T 9248—1999
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公稱通徑
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15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000
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zui高流速
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15m／s
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度
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DNl5～DN600
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示值的：±0.3％(流速≥1m／s)；±3mm／s(流速<1m／s)
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DN700—DN3000
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示值的±0.5％(流速≥0.8m／S)；±4mm／s(流速<0.8m／S)
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流體電導(dǎo)率
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≥5uS／cm
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公稱壓力
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4.0MPa
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1.6MPa
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1.0MPa
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0.6MPa
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6.3、10MPa
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DNl5～DN150
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DNl5～DN600
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DN200～DN1000
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DN700～DN3000
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特殊訂貨
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環(huán)境溫度
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傳感器
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—25℃—十60℃
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轉(zhuǎn)換器及一體型
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—10℃—十60℃
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襯里材料
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聚四氟乙烯、聚氯丁橡膠、聚氨酯、聚全氟乙丙烯(F46)、加網(wǎng)PFA
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zui高流體溫度
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—體型
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70℃
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分離型
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聚氯丁橡膠襯里
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80℃；120℃(訂貨時(shí)注明)
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聚氨酯襯里
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80℃
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聚四氟乙烯襯里
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100℃；150℃(訂貨時(shí)注明)
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聚全氟乙丙烯(F46)
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加網(wǎng)PFA
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信號(hào)電極和接地電極材料
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不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti、哈氏合金C、哈氏合金B(yǎng)、鈦、鉭、鉑／銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢
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電極機(jī)構(gòu)
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DN300—DN3000
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連接法蘭材料
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碳鋼
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接地法蘭材料
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不銹鋼1Crl8Ni9Ti
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進(jìn)口保護(hù)法蘭材料
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DN65—DNl50
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不銹鋼1Crl8Ni9Ti
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DN200～DNl600
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碳鋼十不銹鋼1Crl8Ni9Ti
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外殼防護(hù)
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DNl5～DN3000分離型橡膠或聚氨酯襯里傳感器
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IP65或IP68
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其他傳感器、——體型流量計(jì)和分離型轉(zhuǎn)換器
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IP65
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間距(分離型)
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轉(zhuǎn)換器距離傳感器一般不超過(guò)100m
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轉(zhuǎn)換器技術(shù)數(shù)據(jù)：
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電源
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交流
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85—265V，45—400Hz
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直流
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11—40V
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操作鍵和顯示
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按鍵式
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4個(gè)薄膜按鍵可設(shè)定選擇全部參數(shù)，也可利用PC機(jī)(RS232)對(duì)轉(zhuǎn)換器設(shè)定編程；
3行LCD寬視角、寬溫、帶背光顯示；
第1行顯示流量值；
第2行顯示流量單位；
第3行顯示流量百分比、正向總量、反向總量、差值總量、報(bào)警、流速。
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磁鍵式
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2個(gè)磁鍵用于顯示參數(shù)的選擇和復(fù)位，利用PC機(jī)(RS232)對(duì)轉(zhuǎn)換器設(shè)定編程；
2行LCD寬視角、寬溫、帶背光顯示：
第1行:磁鍵選擇:顯示流量百分比、正向總量、反向總量、差值總量、報(bào)警、流速。
第2行：顯示流量。
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內(nèi)部積算器
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正向總量、反向總量及差值總量。
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輸出信號(hào)
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單向模擬輸出
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全隔離，負(fù)載≤600D．(20mA時(shí))；
上限：0—21mA可選，每檔lmA；
下限：0—21mA可選，每檔1mA；
正、反向流量輸出方式編程。
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雙向模擬輸出
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下限限制為?；?mA，其他同單向模擬輸出。
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雙向脈沖輸出
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兩路輸出分別對(duì)應(yīng)正向和反向流量,頻率0～800Hz,上限1—800Hz可選,每檔IHz；
方波或選定脈寬，選定脈寬上限2．5S，每檔1ms；
無(wú)源隔離晶體管開(kāi)關(guān)輸出，可吸收250mA的電流，耐壓35V。
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雙路報(bào)警輸出
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可報(bào)警(編程)高／低流量、空管、故障狀態(tài)、正，，反向流量、模擬量超量程、脈沖量超量程、脈沖小信號(hào)切除，輸出極性可選；
帶隔離保護(hù)的晶體管開(kāi)關(guān)輸出,可吸收250mA的電流,耐壓35V.(與脈沖輸出不隔離)
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數(shù)字通訊
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RS232，RS485，HART
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襯里的選擇
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襯里材料
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主要性能
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zui高介質(zhì)溫度
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適用范圍
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—體型
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分離型
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聚四氟乙烯(F4)
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是化學(xué)性能zui穩(wěn)定的一種塑料，能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐濃堿和各種有機(jī)溶劑。高流速液氟、液氧、自氧的腐蝕。
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70℃
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100℃ 150℃ (需特殊訂貨)
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1、濃酸、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)。 2、衛(wèi)生類介質(zhì)。
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聚全氟乙丙烯(F46)
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同F(xiàn)4，耐磨性、抗負(fù)壓能力高于F4。
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同上
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聚氟合乙烯(Fs)
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適用溫度上限較聚四氟乙烯低，但成本也較低。
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80℃
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聚氯丁橡膠
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1、有極好的彈性，高度的扯斷力，耐磨性能好。2、耐一般低濃度酸、堿、鹽介質(zhì)的腐蝕，不耐氧化介質(zhì)的腐蝕。
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80℃ 120℃ (需特殊訂貨)
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水、污水、弱磨損性的泥漿礦漿。
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聚氨酯橡膠
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1、耐磨性能極強(qiáng)。
2、耐腐蝕性能較差。
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80℃
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中性強(qiáng)磨損的礦漿、煤漿、泥漿
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進(jìn)口保護(hù)法蘭和接地法蘭(或接地環(huán))的選擇
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法蘭種類
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適 用 范 圍
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接地法蘭(或接地環(huán))
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適用于非導(dǎo)體管道，如塑料管道，但有接地電極的傳感器不需要。
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進(jìn)口保護(hù)法蘭
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當(dāng)介質(zhì)有強(qiáng)磨損性時(shí)選用。
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電極的選擇
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電極材料
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耐蝕及耐磨性能
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不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti
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用于工業(yè)用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質(zhì)，適用于石油、化工、鋼鐵等工業(yè)部門及，市政、環(huán)保等領(lǐng)域。
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哈氏合金B(yǎng)
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對(duì)沸點(diǎn)以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性，也耐硫酸、磷酸、氫氟酸、有機(jī)酸等非氯化性酸、堿，非氧化性鹽液的腐蝕。
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哈氏合金C
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能耐非氧化性酸，如硝酸、混酸、或鉻酸與硫酸的混合介質(zhì)的腐蝕，也耐氧化性鹽類如：Fe，”、、Cu”下或含其他氧化劑的腐蝕，如高于常溫的次氯酸鹽溶液、海水的腐蝕
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鈦
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能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸(包括發(fā)煙硫酸)、有機(jī)酸、堿的腐蝕。不耐較純的還原性酸(如硫酸、鹽酸)的腐蝕，但如酸中含有氧化劑(如硝酸、Fc＋＋、Cu＋＋)時(shí)，則腐蝕大為降低。
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鉭
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具有優(yōu)良的耐蝕性和玻璃很相似。除了氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外，幾乎能耐——切化學(xué)介質(zhì)(包括沸點(diǎn)的鹽酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸)的腐蝕。在堿中刁；耐蝕。
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鉑／鈦合金
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幾乎能耐——切化學(xué)介質(zhì)，但不適用于王水和銨鹽。
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不銹鋼涂覆碳化鎢
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用于無(wú)腐蝕性，強(qiáng)磨損性的介質(zhì)。
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注： 由于介質(zhì)種類繁多，其腐蝕性又受溫度、濃度、流速等復(fù)雜因素影響而變化，故本表僅供參考。
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4 結(jié)語(yǔ)
在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中, 滾筒采煤機(jī)充當(dāng)著極為重要的角色, 其穩(wěn)定運(yùn)行與煤礦安全生產(chǎn)以及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)。因此, 相關(guān)工作人員必須要對(duì)其常見(jiàn)故障原因進(jìn)行全面掌握, 并能夠采取有效的解決措施來(lái)保證滾筒采煤機(jī)的運(yùn)行正常與穩(wěn)定, 以實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)步提升。
