边 越

（同煤集团机电管理处， 山西 大同 037003）

引言

同煤集团各采区点多面广，使用的综采设备也种类繁多，为了方便集团内部相互调剂，减少备品备件的管理难度，降低维护成本，提高管理效率，方便一线员工的使用，特对刮板运输机、转载机、破碎机、皮带运输机做了统一规范的要求。该要求明确了设备的加工规格、样式、型号。能够在今后逐步降低集团设备维护成本、管理成本。

1 研究过程及创新点

1.1 通用互换要求推广前后的比较

1.1.1 2012年以前同煤集团设备使用情况

在通用互换性要求提出以前，根据中标规则，集团购买的综采设备均为同厂家不同型号的设备。而且是同一厂家同一型号的设备，第一年和第二年的设备也会有所不同。这样导致的结果是同一型号的不同厂家的设备，其备品备件要分别购买两次，在集团总库、二级单位库房、一线工作面都要成倍保存零部件。

导致设备差异的原因：设备生产厂家不同；同一厂家不同批次的设备不同；产品技术升级尺寸产生变化。

以综采设备中的刮板输送机举例。

2012年以前，集团从A厂购得型号为764/132的转载机a，在α矿使用[1]。第二年又从B厂购得型号764/132的转载机b,在β矿使用，经过一段时间使用后α矿需要型号a的转载机的链轮组件。此时α矿只能从本矿的设备库中调用，或从集团总库中调用。在集团总库中存有A厂的转载机和B厂转载机的链轮组件。两种部件只能按厂家的差别发给α矿。也不能从临近α矿的β矿调拨该种部件。图1所示为A厂链轮组件的运动拓扑。

从图1和表1可以看出，该设备在5个存有地点的3个中运动，没有实现物资的全流通。而且同一型号设备的零部件要成倍存有，如果使用的矿增多，则相应成倍增加。设备的管理成本、调用成本也会相应成倍增加。

1.1.2 2012年以后同煤集团设备使用情况

在2012年以后同煤集团推行通用互换标准之后，厂家和厂家之间的加工图纸统一，在不违反招标规则的同时保证了设备的通用互换性。

还以A厂的764/132转载机的链轮组件举例。A厂的764/132转载机的链轮组件与B厂的764/132转载机的链轮组件通用互换。其运动拓扑图见下页图2。

图1 执行互换要求前设备零部件运动拓扑图

表1 执行互换要求前764/132转载机链轮组件在集团、α矿、β矿的设备存有情况

从图2和表2（见下页）可以看出，链轮组件可以在5个保存地点的5个中流通，实现了设备的全流通。设备配件保有量相比之前少了2个。随着该种设备使用的矿数的增多，保有量也会相应减少。而且该种设备可在矿与矿间、库房与库房间灵活调配。降低设备管理成本和设备的调用成本。

1.2 综采运输设备通用规范的制定

为提高综采设备的通用互换性，自2012年起，同煤集团要求购置的同型号刮板输送机、转载机、破碎机、自移机尾和 DSJ800/2×40、DSJ1000/160，两种带式输送机必须按照配套图纸及同煤集团提供的图纸进行加工制造。为进一步加强综采设备通用互换性，2017年要求制造厂家在满足统一图纸的前提下，对刮板输送机、转载机、破碎机、自移机尾、皮带输送机必须做到通用互换[2]。

图2 执行互换要求后设备零部件运动拓扑

表2 执行互换要求后764/132转载机链轮组件在集团、α矿、β矿的设备存有情况

1.2.1 转载机、刮板机、自移机尾的通用互换性要求的制定

为了保证设备的质量和通用互换性，需要进行审查、选优设备的图纸。期间，与同煤集团有合作关系的刮板运输机、转载机、电机、减速机生产厂家(中煤张家口煤矿机械有限责任公司、山西煤矿机械制造股份有限公司、淮南久益采矿设备有限责任公司、宁夏天地重型装备科技有限公司、山西鑫拓煤机设备制造有限公司、阳煤忻州通用机械有限责任公司、大同煤矿集团机电装备同比公司、大同虹云煤机有限责任公司、山西维达机械制造有限公司)的专家、同煤集团设备使用的单位的专家对图纸进行了详细的审查择优选择。其中审核的图纸数量巨大，按套可分为四类。分别是刮板输送机（电机、减速器、摩擦限距器、链轮组件、中部槽、链条、刮板、槽间哑铃销等）；转载机（电机、减速器、链轮组件、链条、刮板、转载机与自移机尾联接卡环等）；破碎机（电机、减速器、液力偶合器、锤轴组件）；自移机尾。

1.2.2 胶带输送机通用互换要求的制定

由于胶带输送机的特殊性，为了保证设备的质量和通用互换性，与同煤有合作关系的厂家（唐山冶金矿山机械厂、中煤科工集团上海有限公司、宁夏天地西北煤机有限公司、山西煤矿机械制造股份有限公司：张权、山西隆达煤矿机械制造股份有限公司、大同煤矿集团机电装备科大机械有限公司、卧龙电气南阳防爆集团股份有限公司、佳木斯电机股份有限公司、山西聚全恒电器有限公司）的专家、同煤集团设备使用单位的专家对大量的图纸进行了优化和取舍，并制定了如下规范，并建立了设备选用数据表格：本规范对1 000 mm、1 200 mm、1 400 mm、1 600 mm四种带宽，250 kW、400 kW、500 kW、630 kW、800 kW、1 120 kW六挡功率皮带机的传动滚筒、改向滚筒、驱动电机进行分类统一。其中传动滚筒规定为20种规格。改向滚筒规定为48种规格。驱动电机规定为15种规格。

因皮带机运行工况千差万别，按国家标准规定种类繁多。为了减少备件储备，加强通用互换性，对相近规格进行合并。在设备选型设计时，如计算结果在规定的两挡之间，选型按高挡执行。

传动滚筒技术规范：传动滚筒参照《传动滚筒选择表》，保证通用互换。改向滚筒技术规范：改向滚筒参照机电处《改向滚筒选择表》，保证通用互换。驱动电机技术规范：驱动电机参照《皮带机配套电机安装尺寸表》，保证通用互换。

本规范规定了一般工况下通用电机及滚筒的选用范围，特殊工况下超出此规范的由带式输送机厂家另行设计。

1.3 通用规范的意义

1.3.1 提高设备管理效率

在集团内部，不同的使用单位所用的设备因订购年代不同、生产厂家不同、同一厂家同一型号的设备的改进等原因，导致同一型号综采设备的溜槽、电机、减速机、链轮组件、连接盘、过渡段、刮板、链条、滚筒等不通用互换，迫使各使用单位备有大量同一型号设备的不同厂家，不同改进型的易损件的备品备件。通过通用互换要求的推进可以逐渐使同一型号的设备甚至不同型号设备的相同部位的零件统一，减少设备管理部门、机电技术部门的劳动量，方便零部件在井上、井下、集团内部快速准确流动。

1.3.2 减少备品备件的储备与成本

一台设备的备品备件，一般在工作面备有一到两个，在库房备有两到三个。如果同一型号的设备在两个不同的工作面同时使用，则备品备件可相应减少。在不影响使用的条件下可缩小备件的数量。随着通用互换性要求的逐步推进，这种节约成本的方式将越来越显示出其效益。

1.3.3 提高设备的产品质量

统一要求一方面提升了综采设备的统一程度，同时对综采设备的采购提出了更高的要求，迫使煤机企业做精做细，提高产品质量。

创新点：提高设备管理效率；节省备件成本；降低一线机电管理劳动强度。

2 应用举例

2.1 刮板输送机电机减速机连接盘的通用互换

通用互换的规定中将同一型号的刮板输送机电机减速机的连接断面进行了统一。同种型号的电机减速机的罩筒接口尺寸是一致的。不同厂家生产的刮板输送机、电机、减速机、连接盘是有完全互换的可能性的。连接盘的配合长度只要达到罩筒磁口盘之间的长度，连接盘就可以通用互换。

2.2 刮板输送机中部槽的通用互换

通用互换要求了刮板输送机的接口断面尺寸。不同生产厂家或同一生产厂家同种型号的刮板输送机的中部槽在齿轨座到槽中心线的位置一般不同。该尺寸与采煤工作面的断面有关。但改变齿轨座的位置相对容易。同种型号的刮板输送机只要通过改变齿轨座的相对位置就可以通用互换。

2.3 链轮组件的通用互换

链轮组件是刮板输送机和转载机上的易损部件。同一型号的机器，链轮组件的稳钉位置、花键齿数、排间距一致一般就可通用互换。

2.4 皮带机滚筒的通用互换

皮带输送机上的滚筒因其传递功率不同，虽然外形尺寸一致可以互换安装，但不一定能满足使用要求。为了使滚筒在外形尺寸一致的情况下可以满足通用互换要求又能满足使用需要，要求主机厂家在选用滚筒时使用同一挡上可承载载荷最大的滚筒选型。虽然这样牺牲了一定的经济性，但其通用互换性的增强可以降低备品备件的数量，总体可降低设备的购置成本。

3 社会经济效益

2013年按照“同一型号、统一图纸”的原则与制造单位合作对75部（台）刮板机、转载机、破碎机、皮带机进行了设备通用互换，降低了备品备件储备，减少了资金占用。资金3 200万元。

2014年94台采掘设备推行设备间的通用互换，降低设备储备资金4 300万元。

2015年对89台/套采掘设备实现了通用互换，降低了设备储备资金。资金3 700万元。

2016年对14部刮板机、8部转载机、8台破碎机、3套自移机尾、26部皮带机进行统一图样加工制造，实现了通用互换。降低设备配件费用2 300万元。

2017年，对63台/套采掘设备实现了通用互换，降低备品备件储备费用2 460万元。

截至2017年通用互换性要求已经节约资金1.596亿元。

4 存在问题及推广应用前景

通用互换性只是对于用量大、使用普遍的设备，对于一些特殊工况需要特殊设计的设备和零部件则不要求其通用互换性，因其使用数量少，与其他设备没有通用互换的意义。比如矿井的主运输皮带机，其滚筒、电机、减速机都是经过特殊设计的，而且一个矿井只有一台或一部，要求其与其他矿井的皮带机通用互换是不现实的。又如工作面加长的刮板运输机，为了保证运力同时满足设备的装配需求，其电机、减速机、链轮轴组、链条也是进过特殊设计的。即使同样型号的设备由于使用条件的限制，其局部零件也不能通用互换。比如刮板运输机、转载机的舌板、分链器和刮板运输机的过渡槽。所以设备通用互换性的研究需要理论和现场经验结合，根据实际情况进行设备零部件的组织使用。比如同样型号的皮带运输机由于其运输距离不同，改向滚筒的安装尺寸虽然相同，但是运输距离长载荷大的皮带输送机的滚筒其强度要大于运力小的。这样运力大的运输机的零部件可以在运力小的皮带运输机上使用，但反过来则需要理论论证后使用。

设备的通用互换性研究是一个长期和变化的过程，当某种设备成为主流时，新的通用互换性研究会同步跟进。老旧设备因使用较少逐渐丧失通用互换的需求。新设备刚进入应用时的一段时间通用互换性的要求也较低。通用互换是对主流大量设备的通用互换。