煤礦機械磨損及維修論文（3篇）范文

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第一篇：煤礦機械磨損失效問題探析

摘要:

在經濟不斷發展的現在,煤礦機械在煤炭開采中起著主要作用。也正是因為煤礦機械的使用使煤礦開采速率大大增加,而減少煤礦機械的磨損對企業的成本和煤礦開采的效率都有著很大的影響。通過對煤礦機械的磨損情況和現場的一些情況分析,每年各大企業在煤礦開采方面都要有很大的一部分損失。因此面對如何提高煤礦機械的使用效率,減少機械磨損我們從工作角度和使用方法上做了以下分析和解決方法。

關鍵詞:

煤礦機械;磨損失效;煤礦開采;解決方法

0引言

根據網上以及各種調查結果分析可以見得,我國是世界上消耗煤炭資源最大的國家,因此在煤礦開采中要投人更多的人力和物力,而這時為了提高煤碳開采的效率各大企業開始引進大型的煤礦機械的投人使用。而大多數的大型煤礦機械長期在惡劣環境中不斷工作,再加上機械的保養不夠,所以造成了嚴重的機械磨損失效,也正是因為機械的磨損失效使每年國家投人在煤礦機械中的資金要損失近20億元。所以對提高大型煤礦機械的使用時間減少磨損失效成為現在國家和各個企業日益關注的問題。

1煤礦機械磨損失效的原因

大多數的大型煤礦機械在礦下工作,不僅工作環境差,而且工作難度高,工作時間長和維修難度大等多個原因。很多大型煤礦機械在封閉的礦下不停的工作,粉塵和煤粉等會隨著機械的細小孔中進人到機械內部,嚴重影響機械的操作和運轉,經常出現水或者顆粒混人到機械的內部,在機械的嚴重負荷下加上機械的運轉不正常,很容易使機械出現各種問題。并且工人們對操作繁瑣的大型機械使用的并不熟練,使得機械不斷的出現各種各樣的問題,同樣在機械的長時間運轉下,雖然工人有間接的休息時間,但是機械卻不斷的工作,例如采煤機,在不停的挖掘煤炭的時候,它的截齒會和大塊的煤炭有不斷的摩擦,這樣長期的不間斷工作會造成機械的截齒的磨損失效。而運作的機械定期維修檢測和保養都被忽略,在機械出現細小問題時由于工人發現的不及時使很多小問題變成越來越大的問題,導致最后無法對機械進行維修。

2對煤礦機械磨損失效的解決方法

由于煤礦機械的磨損和失效造成企業和國家的嚴重損失,所以保護和延長煤礦機械的使用周期非常重要,在根據實地監測和研究各種維修方法總結了以下一些有效的解決方案。

2.1從機械的構造上研究新型方案

我們要從機械的磨損失效角度去考慮,在機械的什么部位可以進行更有價值的改造。加強對機械零件摩擦的研究和改造,例如采煤機,它在工作中要不斷地和煤炭接觸,會使截齒不斷的摩擦,在長時間的摩擦中升高截齒溫度,最后截齒斷裂。因而我們要在機械設計時就對機械各個零部件有最基礎的思考,首先解決機械反復摩擦致使最后報廢的現象,然后對機械的各種主要部件反復進行多次實驗,使機械在長時間的摩擦中也可以更好的運作。所以結合煤礦的性質研發的新型機械構造的研究方法可以有效的改善機械磨損和失效的問題。

2.2從機械的選材上考慮新型材料

通過對機械的磨損失效的改革,從摩擦角度考慮,在改善機械主要零件的耐摩擦能力的同時,我們可以在選材上考慮更加適合的材料。在實驗中可以發現機械的摩擦痕跡一般都體現在機械的表面,所以在選用機械材料時我們可以站在提高機械表面性能的方面考慮,采用耐磨效果好的材料,在確定較好的適用材料之后,我們要本著經濟適用的方法選擇耐磨效果好,成本低的材料應用于機械制造。例如采煤機的截齒,可以采用激光重融技術等有效的低成本方法,另外我們可以對冶煉成分的控制也要有一定的改善,對雜物、氣體等進行合理的利用和控制。

2.3重視機械的維護使用

大多數工人不重視對機械的維護,并且管理者為了追求煤炭開采的速度讓機械不停的運作,只給工人們輪流的休息時間。因為煤礦機械本身就處于封閉的空間工作,在空氣不流通加上煤粉等的不斷出現,使得機械的各個零件在短期內就開始老化,進而導致機械的使用周期短。為了有效的解決這個問題,我們通過不斷的現場試驗,還發現除了簡單的一些機械的構造和機械的選材之外,我們還要定期給機械做維護測試,做到早有問題、早發現、早解決。在使用前管理者要認真閱讀使用方法、維護時間、維護方式,在有效保護機械零件的情況下,可以有效的降低機械磨損失效。

3結語

總體來說現如今大多數的機械都處于地下工作,在工作環境差的同時工作時間往往不停止,造成了嚴重的機械磨損和失效。因此,減少煤礦機械的磨損失效,提高企業安全生產的意識,這不僅是各大企業應該重視的一點,也是國家政府應該積極推動的一件事。所以當機械在工作中出現任何問題時我們都要馬上找準原因進行維修。在全球經濟不斷增長的現今,我們不要總拘泥于單純的提高煤礦產量,我們要在高產量的同時保證機械可以永久的良好運作,不要只是盲目的追求產量,而應將更多的資金投放到機械的制造中去。同樣在平時的工作中我們不要因為一個細小的問題而忽略機械的安全性,無論是什么樣的問題都要第一時間發現第一時間解決,不然一個個細小的環節都有可能引發大型的危險,進而嚴重的影響企業的生產。只有在煤礦機械長期良好使用下,才能有效的提高煤礦煤炭產量,才會使國家和企業的經濟向著一個持續不斷的方向發展。

參考文獻:

[1]王建平.煤礦機械磨損失效探討[J].中小企業管理與科技,201《05):201,202.

[2]代君.探討煤礦機械磨損失效方法和抗磨措施[J].科技創新導報,2014(31):32.

[3]董自靜,梁川川.煤礦機械磨損失效分析方法和抗磨措施[J].城市建設理論研究(電子版),201《6Z):20004

作者:趙子輝 張衛革 單位:林州重機集團股份有限公司

第二篇：煤礦機械磨損原因及措施

摘要：

介紹了煤礦機械設備的工作特點、磨損規律及影響煤礦機械磨損的重要因素，總結出減小煤礦機械磨損的具體措施，為提高煤礦機械運行效率提供參考。

關鍵詞：

煤礦機械；磨損；減小措施

引言

機械在運轉過程中，各個零部件處在高速運轉狀態，久而久之會造成機械零部件磨損。煤礦機械大都屬于大中型、重型機械，在運轉過程中產生摩擦，造成各零部件磨損。機械設施設備事故大多數都是由磨損、零部件失效所導致的，如果不及時采取保養和維修措施就會造成重大安全隱患和事故。因此，分析和研究煤礦機械磨損情況至關重要，根據研究制定出減少煤礦機械磨損的措施，保證煤礦正常運行和生產。

1煤礦機械設備的工作特點

1）煤礦開采以地下開采為主，機械工作運行環境差，照明條件有限，地下礦井污染嚴重，充斥大量粉塵、噪音、水汽、有害氣體與液體等。空氣濕度大，相對濕度一般在85%左右；地下礦井內部酸堿度值在7以上；有害氣體主要有CO2、SO2、H2S、CH4等[4]。

2）煤礦機械工作條件苛刻，機械各零部件運轉速度快、載重量大、振動強烈、沖擊力大、摩擦力大等。3）多數煤礦機械設施設備不分晝夜持續運轉，工作時間長并且連續性強。

2煤礦機械設備磨損的規律

煤礦機械運轉過程中，不同零部件在不同環境下的磨損情況也不同，但機械磨損的規律是相同的。

1）機械磨損跑和階段。在這個階段里，機械零部件表面還存在著加工后的不平整，在接觸點上引起高接觸應力，造成磨損速度加快，在長時間機械運轉過程中，機械零部件表面不平整的凸點被磨損，造成摩擦接觸面積變大，磨損速度變緩。

2）機械穩定磨損階段。在這個階段中，機械部件經過跑和階段，摩擦表面加工硬化，微觀幾何形狀發生改變，建立了彈性接觸條件。在機械設備運轉過程中，摩擦表面處于液體摩擦狀態，在機械停止或啟動運轉時才會出現邊界摩擦和半干摩擦，因此機械磨損速度有所降低，磨損呈現穩定狀態。

3）機械劇烈磨損階段。由于溫度急劇增加，機械金屬組織發生變化等，機械摩擦條件發生變化，摩擦面產生巨大空隙，增加了沖擊力，潤滑油膜層被破壞，造成磨損速度不斷增加，機械效率和精度大大下降，噪聲和振動也大大加大，嚴重時造成機械事故[2]。

3影響煤礦機械磨損的因素

3.1零件材料

機械零部件材料的硬度和韌度決定了它的耐磨性。零部件材料的硬度增加了表面抵抗變形能力，但是硬度過高會增加脆度，造成零件材料表面產生磨粒狀脫落。

3.2零件工作載荷

大體上來說，單位壓力越大，零件磨損程度越大。除載荷大小外，載荷特性對零件的磨損有很大影響，如靜載荷或變載荷、有無沖擊載荷、長期載荷還是短期載荷等。各承載零件和結構件會產生相應的應力和變形，如果超過一定限度，零件就會喪失功能甚至被破壞，從而造成危險。機械作業過程中，承受載荷的復雜性不僅反映在載荷種類的多樣性上，而且隨機械作業的工作狀況的不同而表現出多變的特征。載荷是機械及其組成零部件正常工作受力分析的原始依據，也是零部件報廢或事故原因判斷分析的依據，載荷確定得準確與否將直接影響計算結果的安全性和事故結論的正確性。

3.3機械運轉速度

機械運行過程中，運行速度高低、運行方向、運行中變速與勻速、正向轉或反向轉、開啟狀態或暫停狀態等都會對機械產生不同程度的磨損。一般在干摩擦狀態下，機械運轉速度越快磨損越快；在有潤滑油的條件下，機械運轉速度越快越容易形成液體摩擦，從而減少磨損；機械設備啟動頻率越高，機械磨損越快[5]。

3.4溫度、濕度等環境

溫度會影響潤滑油對機械表面的吸附能力，當溫度升高時，會打破潤滑油的化學穩定性，造成潤滑油發生化學變化從而失去對機械表面的吸附能力。礦井內部粉塵、水汽、有害氣體、液體等也會對機械零部件造成磨損，對機械零部件造成化學腐蝕或氧化，從而造成零部件磨損。

3.5零部件表面加工質量

零件表面的實際形狀如果和理想狀態有偏差，就會造成機械零部件表面載荷分布不均勻，造成局部磨損嚴重；每種零件載荷都具有一個合理的表面粗糙度，使磨損減到最小，輕載荷零件的合理粗糙度比重載荷的小；在相同載荷下，粗糙度越小零件磨損度越小，但是如果表面過于平滑會增大摩擦接觸面，磨損程度就會增大；如果兩摩擦面的刀痕方向平行，與運動方向一致，磨損就小，但如果與運動垂直則磨損大。

3.6潤滑

潤滑有利于減少對磨損的影響。液體潤滑狀態能防止粘著磨損，供給摩擦副潔凈的潤滑油能防止磨料摩擦。

3.7裝配與安裝質量

機械零件的裝配質量影響機械的磨損程度。如安裝間隙過小，則不利于液體摩擦，易產生高的熱摩擦，會造成粘著磨損和摩擦副咬死；如間隙過大，也不利于形成液體摩擦，產生沖擊載荷加大磨損。

4減小煤礦機械磨損的措施

4.1提高零件材料的加工質量與安裝質量

提高機械零部件表面加工質量，減少加工后實際形狀與理論形狀的偏差，使摩擦損害降到最低點。合理安裝機械零件，零部件間的間隙不能太大也不能太小，并要及時修復，恢復原有配合間隙。根據煤礦機械零部件磨損原因及具體情況，利用科學技術不斷研究發明出新型機械材料，開發新產品、改進生產工藝和生產設計，大力推廣非金屬性質的耐磨材料和耐磨涂層，減少煤礦機械材料磨損。

4.2建立液體摩擦

建立液體摩擦可以使機械摩擦系數降低十多倍，減少機械摩擦磨損[3]。建立液體摩擦需要合適的配合間隙，需要充足的潤滑油并有一定的壓力和流入速度，軸頸要有足夠高的旋轉速度，軸頸與軸承加工精度和配合表面的加工光滑度要合理，注油孔與油槽要設計在軸承的承載區之外，適當減少機械設備不停地暫停與啟動，保持液體摩擦條件穩定性。

4.3采用現代潤滑技術

潤滑是機械設備保養的重要手段，是減少機械磨損的重要方法。在煤礦機械設備保養維修中，要采用新型潤滑劑和先進機械設備潤滑狀況檢測技術。在煤礦機械安全運轉條件下，優先選擇黏度小的潤滑油；在高速輕負荷運轉下，選擇黏度小的潤滑劑；在低速高負荷運轉下，選擇黏度大的潤滑劑。在冬季應使用黏度小的、凝固點低的潤滑劑；在夏季應選擇黏度大的潤滑劑。受沖擊負荷大、往返運動的機械零部件要使用黏度大的潤滑液。溫度高環境下，摩擦嚴重并且加工粗糙的機械零部件要選擇黏度大的潤滑產品[1-3]。

4.4加強煤礦機械設備的維護和保養工作

煤礦礦井工作環境特殊，因此必須加強煤礦機械設備維護和保養工作。應根據不同煤礦機械設備特點和性能建立完善的機械故障診斷技術，及時診斷出煤礦機械問題；根據診斷出的具體問題具體分析，制定出維修、維護和保養措施；加強對煤礦機械設備的管理，著重監管機械運行中的事項，嚴格遵守操作規定，避免發生安全隱患。

4.5加強操作技術

培訓加強培訓力度，使操作人員熟悉機械設備操作流程和維修保養工作，提高他們對機械磨損的認知程度和敏感度，使其具有主動預防、維護機械磨損的能力，能夠及時發現問題、解決問題，避免發生危險。不斷建立、健全煤礦機械設備的維修流程、維修檔案等，使煤礦工作人員及時掌握機械設備相關維修知識[4-5]。

5結語

煤礦機械設備工作環境差、條件苛刻，再加上零件材料、零件工作載荷、機械運轉速度、溫度、濕度、潤損問題成為煤礦安全生產的隱患。因此，應提高零件材料加工質量、安裝質量、建立液體摩擦，為機械提供良好的運轉環境；采用現代潤滑技術，加強煤礦機械設備維護和保養工作，提高勞動者操作技術，不斷減小煤礦機械磨損，提高煤礦機械運行效率。

參考文獻：

[1]強志陽.探究煤礦工程機械中機電一體化的科學運用[J].科技風，2014（18）：121.

[2]毛洪美.基于人工智能的液壓傳動系統故障診斷技術的研究與探討[J].科技風，2014（24）：55.

[3]胡楠.機械制造及其自動化的發展趨勢分析[J].科技傳播，2013（4）：59-72.

[4]王曉麗.當前國內煤礦機電設備管理與維護狀況研究[J].電子世界，2014（16）：347-348.

[5]劉劍.我國煤礦機械的發展現狀與趨勢探究[J].電子世界，2014（18）：447-448.

作者:周密林 單位:中國煤炭科工集團山西天地煤機裝備有限公司

第三篇：煤礦機械傳動齒輪損壞及維修方式

摘要：

通過對傳動齒輪的運行條件和工作情況進行細致的分析，描述了煤礦機械傳動齒輪損壞診斷方式及損壞分類，并結合具體的實例提出與之對應的解決辦法和思路，希望能夠對能源的開采有所幫助。

關鍵詞：

煤礦；機械；傳動齒輪；損壞原因；解決方式

引言

在煤礦的開采作業中，大功率采煤設備得到了十分廣泛的應用，與之相伴的是大功率開采使機械的使用壽命大打折扣。再加上十分惡劣的采煤環境和長時間的開采負荷，使采煤設備的故障率達到極高的程度。引發事故最核心的原因則是傳動齒輪的損壞，傳動齒輪起到了一個承重的作用，在工作中接受了系統的多數載荷。此類系統在設計中的精度要求也比較高，在過負荷、長時間以及工作條件惡劣的條件下很容易被損壞。這類傳動齒輪的損壞會降低系統的穩定性，甚至還會導致較大的生產事故發生，造成十分嚴重的損失。

1煤礦機械轉動齒輪的主要結構和運作狀態

在煤礦開采工作中，運用的轉動齒輪通常情況下由兩個部分組成，即轉動部分和支撐部分。其中轉動部分又分為傳動軸和傳動齒輪，支撐部分分為箱式支撐件和軸承支撐件。在實際的運行狀況下齒輪的靜動力、傳動精度、動態特性及齒輪嚙合程度都會受到工作條件等各方面因素的影響。而傳動齒輪的工作環境都比較惡劣，在工作中會受到各種應力和振動的影響，從實際的檢測數據中很難發現其具體的運行規律，也無法用一個合適的模型來模擬其工作狀態，所以檢測只起到了一個監視的作用，沒有十分明顯的實用價值。

2煤礦機械傳動齒輪損壞診斷方式

為了能夠有效地保證煤炭開采設備的使用可靠性和壽命，通常會使用一定的方法來監測傳動齒輪的運行狀態和其振動量，這些檢測手段可以在一定程度上達到我們預期的效果，使相應設備得到充分保護，能夠使故障盡早得到排除。在實際的工作中，可通過支撐箱體表面的數據來判斷傳動齒輪的具體工作情況，數據中一般包括振動量等物理量。在煤炭開采設備的損壞原因中通常會出現齒輪表面損壞和齒輪內部損壞兩種損壞的方式。而針對這些損壞的檢測方法有三種：解析模型、知識方式以及信號處理[1]。首先是解析模型，利用波精確的對診斷對象進行診斷，在使用這種檢測的方法時不需要對實際的物體進行建模，使實際的診斷過程變得十分快速和便捷，但是該類方法忽略掉了建模這個過程，診斷結果會存在一些問題，可能導致診斷的結果不是十分可靠。其次，是知識方式診斷方法，該方法完美地避開了數學建模和信號信息處理兩種方法的缺陷，更多的是通過信息的采集，定性地對各類問題進行針對性的分析，在損壞診斷方面有著自己先天的優勢，所以該診斷方法在現實中有十分廣泛的應用。信號處理方法也與之相類似。

3煤礦機械傳動齒輪損壞分類

在煤炭的生產環節中，傳動齒輪受到的損壞是來自于方方面面的。其中可能有運行環境與維護方法的影響，甚至是人為的不當操作造成的影響。而在實際的生產活動中，通過設備運行的具體狀態就可以十分明顯地發現這種齒輪損壞的問題，這些因素的綜合作用會使得齒輪的損壞變得難以察覺。接下來就對使齒輪損壞的問題進行具體的分類，使問題變得明朗。通常情況下，傳動齒輪的損壞可以分為兩種，一種是制造原因，也就是產品的先天特性；而另一種則是使用原因。對于前一種原因，受到的是生產條件和生產工藝的影響，其中包括零件生產的精度不夠等等原因，需要改進其生產條件才能夠完成，但是這是煤礦所不能涉及到的部分；而后者則是煤炭生產的使用環節，在這個環節中傳動齒輪將會經受到最嚴峻的考驗，齒輪與齒輪之間的摩擦、齒輪與傳動軸之間的摩擦以及他們之間的點、面摩擦，都會給齒輪的使用壽命帶來影響。此外，還可以根據設備的振動條件進行簡單分類，可以把損壞分為分布式損壞和局部的損壞兩個大類。

4煤礦機械傳動齒輪損壞的檢測方法及解決方式

4.1檢測模式

4.1.1簡單檢測法

齒輪嚙合傳動的時候，一個輪齒融入嚙合和退出嚙合的時間段，被稱之為嚙合時間。嚙合時間的倒數則稱之為嚙合頻率，公式為：fm=Z1n160或fm=Z2n260式中：Z1為小齒輪齒數；Z2為大齒輪齒數；n1為小齒輪的轉數，r/min；n2為大齒輪的轉數，r/min。利用傳感器對運動中的齒輪進行引出，例如一般減速器中的軸承座蓋等檢測環節要進行振動判斷，并且對檢查的噪音進行相關技術探索，以便對齒輪進行判斷。判斷的時候，加入軸承座處于機殼的內部，就可以運用軸承座周圍剛度比較好的部位，進行相關基礎的振動測量。為了保證每次測量的位置一致，可以對測量的位置進行記錄[2]。如果測量部位要設定在鋼鐵件上，測定的位置表面要平滑，并且要通過沿水平、垂直和軸向三個方向進行測量。診斷的齒輪轉速可在100r/min以上。簡易診斷的項目主要是齒輪的偏心、齒距錯誤、齒形錯誤、齒面損傷、齒根部出現大范圍的裂縫等。

4.1.2準確判斷法

齒輪判斷檢查的振譜具有獨特的優勢，而且，嚙合頻率fm在問題判斷的過程發揮了重要作用。所以多種問題在該范圍中的顯示特征是其準確判斷的主要參考資料。

1）如果齒輪出現損傷，嚙合頻率fm和諧頻分量維持穩固，但是變化幅度會產生變化，多次頻率分量的幅度值將會大范圍地增加。

2）如果齒廓出現變化或齒根有裂縫，fm幅值增加，其中的諧頻分量也會增大。

3）如果齒輪中出現斷齒的狀況，因為斷齒間隔對與齒數聯系緊密的嚙合周期影響深遠，從而出現了fo、fm及其頻率分量的轉變，其中fo為固有頻率。

4）如果齒輪軸出現了不均衡、對中性不好和松懈的問題時，就會出現fo的低次諧波。

5）如果齒輪制造出現錯誤，就會產生一種獨特的轉頻諧波。

6）如果齒圈出現偏心，不但振幅會增加，還會出現和偏心有關的fo、fm作為高頻的調幅信號。

7）如果齒輪出現角速度波動時，就會出現調頻的情況。

4.2解決措施

在煤礦工作的時候，設備的安全性和工作的穩固性會對企業的經濟利益造成重要的影響，所以企業對傳動齒輪損傷的研究和問題的解決措施也提出了更高的標準。對此提出以下解決方案，希望能夠有所幫助。

1）科學合理地進行煤礦機械傳動齒輪的設計工作和建造工作。通過對實際生產過程的研究發現，采煤設備在承受重載荷和沖擊載荷的情況下，如果不對齒輪的構造進行改變，那么齒輪將會承受到比正常條件下更大的壓力，使齒輪的結構遭到破壞。要想使齒輪的使用壽命得到有效的加強，就需要對齒輪的設計做出一些合理的改變[3]。其中可以包括設計優化和生產工藝的優化，在設計優化中要對齒輪的各類參數進行有根據的修正和優化，而施工工藝方面則要優化設備使用的材料，盡量使用生產工藝先進的鋼材而不使用傳統的鑄鋼。

2）對煤礦機械傳動齒輪進行有關的問題處理。對齒輪進行熱處理能夠有效地加強齒輪表面的強硬度和自身構造的輕度，能夠極大程度地增加齒輪的使用壽命，減輕其在生產過程中因為摩擦而導致的損壞。正因為經過熱處理后的構建有著良好的性能，所以在生產過程中要根據實際情況，有針對性地對齒輪表面進行合理的熱處理，從而使齒輪具有更加良好的性能[3]。宣傳碳、氮相互融合的新技術，氮的融入深度一般被控制在0.2mm以內，它不僅能夠使得表面產生硬化現象，還可以制造壓應力。和一味地滲碳齒輪的強度極限應力相比，提升了13%，使用的時間也提升了1倍多，進行熱處理之后，還需要進行油浴人工時效處理。

3）正確安裝煤礦機械傳動齒輪和日常維護工作。煤礦開采設備能否正確安裝將會對整個系統的性能產生極大的影響，無論是設備檢修，還是零件的更換，都需要有相關的技術人員在一旁指導，保證安裝過程的準確進行。此外，設備使用壽命的延長還需要進行科學的日常維護。所以，相關設備一定要由專人進行日常維護工作，如參數讀取、上潤滑油等等，只有通過嚴密的監控和合理的日常維護才可以使系統安全有效地運行。

參考文獻：

[1]張玉玉.分析煤礦機械傳動齒輪失效形式[J].黑龍江科技信息，2015（23）：80.

[2]胡延平.煤礦機械傳動齒輪失效形式分析及改進措施[J].江西煤炭科技，2010（3）：105-107.

[3]郭靜，高英軍.淺談煤礦機械傳動齒輪損壞原因及改進方法[J].中國科技博覽，2010（27）：325.

作者:高慧 單位:陽煤集團壽陽開元礦業有限責任公司