郝跃峰

（霍州煤电集团晋北煤业有限公司 ，山西 静乐 035100）

0 引 言

矿用刮板输送机在工作过程中，由于井下环境比较恶劣，常常是煤尘严重，灰尘大，通风不良等情况，从而导致刮板输送机的关键部件受损。而刮板输送机关键部件的状态直接影响整个矿井生产。尤其是工作面采煤过程中，刮板输送机在煤炭、矸石和采煤机复杂的环境中长时间运行，并且受到他们的冲击。这就使得中部槽磨损、链轮组件失效，影响到其他部件的正常使用[1]。其中，为了延长刮板输送机的使用寿命，将改进输送机部件的结构。针对输送机中部槽、链轮传动结构、机架进行改进，采用具有性能优良的中部槽、故障率低的链轮传动部以及密闭型的机架，通过这些方式可以显著改变输送能力，从而提高矿井生产的安全性和高效性。

1 中部槽存在问题及改进方法

1.1 中部槽缺陷

矿用刮板输送机中的中部槽结构如图1所示。受采煤机、煤岩石作用等影响，磨损是中部槽产生故障、发生失效的主要因素，中部槽磨损后主要表现形式有链道磨痕、穿透形貌、撕裂、变形[2]，实物详见图2所示。

图1 刮板输送机的中部槽结构

1.2 中部槽改进

针对中部槽磨损问题，本次提出在中心和底部进行焊接处理，考虑到SGZ1000/3×1000型号刮板输送机，中部槽宽度改为宽1m和长为1.75m[3]。材料6BM的延伸率、断面收缩率、冲击韧性、硬度等性能均较好，还可以进行铸造工艺、热处理和焊接分级工艺，性能稳定可靠，因此，刮板输送机中部槽材料选用6BM。在采煤过程中，中部槽由于压缩和摩擦，轨道座椅经常磨损，变形严重，甚至断裂。对于磨损和变形较小的轨座进行局部修复焊接，或者是整体修复。对于严重变形和部分损坏的轨道座椅直接更换轨座。在中部槽维修过程中，最苛刻和最难以更换的是中部槽在高度方向上的定位，在更换时设置微调工具，使中心板和接口板在高度方向上定位。可以提高生产效率，同时提高维修的精度。

2 链轮传动故障及改进

2.1 链轮故障分析

刮板输送机链轮故障统计分析详见表1所示。链轮传动结构的故障类型主要为三类，分别为轴承故障、润滑不良和密封浮动。刮板链轮组件长时间工作，导致润滑效果下降而产生的磨损，固定螺栓的断裂，传动部件漏油等。常见的有接链环断裂、底链卡住等故障[4]。将链轮组件发生故障的原因进行总结，一是在运行中，链轮的强度不够，产生了疲劳磨损，从而缩小了使用寿命；二是一旦发生过载现象或者断裂等情况，会使链轮产生断裂；三是较多链轮的组件润滑效果较差，加剧了零部件之间的磨损。

表1 刮板输送机链传动系统链轮故障分析

2.2 链轮传动结构改进

因啮合原因造成刮板输送机链条断裂或者磨损，根据链条损伤情况采取更换或者调整。如果磨损程度较大，可以对调换链轮的方向，或者进行替换。轴承的损害程度过大，要及时更换轴承。经常检查机械的排气孔，若发生堵塞，要及时疏通排气孔。在日常保养中，要及时测定润滑油的温度。一旦发现油质变差，需要及时更换润滑油。针对润滑油密封不良，采取在链轮轴上加宽卡槽，链轮传动组件上安装油箱的花键轴端，保证链轮和减速器的端面距离在2mm，从而避免卡槽的脱离。安装O形密封圈，在O形圈存在下，密封效果良好，避免润滑油泄漏，从而阻止煤尘杂质的进入。

3 其他结构组件改进

3.1 存在的问题

随着生产能力的提高，刮板输送机输送量也随之增加，经常会出现电机压死等情况。这就导致大量原煤积聚在槽体中。此时，工人需要使用铁铲进行清理，不仅增加劳动强度，而且还严重制约了运输能力。刮板槽体的横截面积小，无法快速运煤，满足不了大量生产的需求。刮板是使用铸钢为材料，抗弯性能较差，尤其当煤量增加时，刮板需要承受较大的动态载荷和静态载荷，刮板的中间变形严重，更换比较频繁，影响了刮板的工作效率。另外，刮板的横截面窄、推煤量小，无法满足目前的运输要求。

3.2 结构组件改进

（1）改进型刮板。

为了使刮板轻量化，该设计基于材料少，强度高的原理，采用了多种方案，实现对刮板输送机刮板结构的优化。在改进设计中，改变了刮板的形状，重新计算了横截面所需的尺寸，其刮板强度显著增强，也考虑到了刮板的互相性使用要求[5]，改进设计的刮板采用H型，详见图3所示。H型刮板钢的结构具有强度高、耐磨性和韧性好等优点，刮板的两面都可使用，延长了设备的寿命。

图3 改进刮板

（2）密闭型机架。

考虑到在煤炭的运输过程中有很多煤尘，因此工人的工作环境较差，在设备上也很容易产生煤尘沉积，从而造成机电事故，导致电路中断，也会造成输送机皮带打滑、影响照明等问题，这些现象都会影响机电设备的正常运行。根据实际的工作环境，论文提出了一种密闭型机架。图4表示的是一种全封闭框架，其头部和尾部框架由一个护罩进行密封，而中间槽体则使用了盖板，以实现全封闭操作，这减少了车间的灰尘，同时可以保护工作环境。

图4 密封式机架

4 运用效果

某矿在安装了改进后的SGZ1000/3×1000型刮板输送机，在1502工作面生产过程中，没有再出现过断链和堆煤的问题，刮板输送机跟机效率好。现在1502工作面已采完，中部槽受磨损较轻，均在合理范围内。1502工作面生产过程中对刮板输送机故障记录详见表2，从表2中可以看出中部槽选择的6BM综合机械性能好，采用微调工具对中部槽进行修理，保证了维修效果，通过对矿用刮板输送机中部槽、链轮传动、刮板等结构材料、工艺等方面改进，显著提高了刮板输送机的使用寿命、安全性、可靠性，减少了维护的次数。

表2 刮板输送机故障统计表

5 结 论

矿用刮板输送机常处于大煤尘、多潮湿、少风等恶劣工作环境，其结构部件容易受损，故障频率高。为了改善刮板输送机耐用性能，提高中部槽、链轮转动、刮板等结构使用寿命，分别浅析了结构存在问题，并提出了相应改进措施，其结论主要为：

1）中部槽磨损主要有链道磨痕、穿透形貌、撕裂、变形等形式，分别从中部槽尺寸、材料、维修工艺提出了改进措施。

2）链轮传动结构的故障类型主要为轴承故障、润滑不良和密封浮动，提高检修频率，加宽卡槽，安装油箱花键轴和O形密封圈，阻止煤尘杂质的进入，及时进行维修、疏通排气、更换等措施。

3）为了提高刮板抗弯能力、阻止煤尘入侵密封装置，刮板输送机结构件中刮板采用强度高、耐磨性和韧性好的H型刮板和密封性能优良的机架。

4）改进的刮板输送机在1502工作面生产期间表明，既满足了生产需求，而且具有强度高、寿命长、容量大、低故障率等优势。