張 鑫

（西山煤電（集團）有限責任公司機電廠， 山西 太原 030053）

引言

煤炭作為我國的重要能源，隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對于煤炭的需求量與日俱增，開采任務的日益繁重給機械設備帶來了嚴峻挑戰(zhàn)，尤其是刮板輸送機的磨損消耗最為嚴重。刮板輸送機的中部槽是煤炭的主要承載部分，同時鏈條和刮板等設備自身結構也需要在中部槽中滑行，這就加劇了刮板輸送機中部槽的磨損。研究刮板輸送機中部槽磨損的相關問題，提高中部槽的耐磨性，越來越多的引起了人們的關注，成為了當前研究的重要問題。

1 刮板輸送機的組成和工作原理

刮板輸送機按照不同的分類方式可以分為多種類型，按照刮板機溜槽的結構和布置方式劃分，可分為重疊式和并列式兩種，如果按照刮板機鏈條的數(shù)量和布置方式來劃分，則可以分為單鏈式、雙邊鏈式、雙中心鏈式和三鏈式等。

通常情況下，刮板輸送機主要由機頭部、中間部、機尾部和附屬裝置四部分組成，其中機頭部主要由機頭架、鏈輪組件、減速器、電動機以及液力聯(lián)軸器等部件組成，中間部主要由刮板鏈、中部溜槽、連接溜槽、調(diào)節(jié)溜槽等部件組成，機尾部主要由機尾架、鏈輪組件、減速器、電動機、液力聯(lián)軸器等部件組成，附屬裝置則主要由緊鏈裝置、推移裝置、防滑裝置、擋煤板和鏟煤板等部分組成。

刮板輸送機的工作原理是將繞過機頭鏈輪和機尾鏈輪的五級循環(huán)刮板鏈子作為牽引構件，以敞開的溜槽作為承載構件，同時以電動機、經(jīng)液力聯(lián)軸器等構件帶動鏈輪旋轉，進而帶動整個刮板鏈子的不斷運行，刮板鏈循環(huán)運行的同時帶動貨載沿著溜槽從機尾處移動到機頭處卸載，從而實現(xiàn)貨載的運送[1]。

2 刮板輸送機的優(yōu)缺點

刮板輸送機的優(yōu)點和缺點都十分明顯，其優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先，刮板輸送機自身結構具有很高的強度，能夠經(jīng)受住外界比較激烈的沖撞和砸壓等，充分適應井下惡劣的開采生產(chǎn)環(huán)境；其次，刮板輸送機具有很強的運輸能力，且運輸能力不會因受載物的物理特性而受到影響；同時，刮板輸送機機身較矮，結構緊湊靈活，裝載十分方便，機身長度可以彎曲和調(diào)節(jié)，能夠充分適應開采工作面底板不平和彎曲推移的需求，抗彎能力很強；此外，刮板輸送機的機殼密閉性很強，能夠將受載物與外界環(huán)境進行充分隔離，避免互相污染。其缺點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先，刮板輸送機的能耗很高，運行阻力很大，惡劣的工作環(huán)境導致設備磨損很大，且空載功率消耗很大；其次，刮板輸送機的長距離輸送能力較差，使用范圍受到了一定限制；同時，刮板輸送機的維護保養(yǎng)工作比較復雜，如果出現(xiàn)問題容易發(fā)生跳鏈、掉鏈、斷鏈等故障，影響正常生產(chǎn)運行。

3 刮板輸送機中部槽磨損失效分析

3.1 推移耳失效

在實際生產(chǎn)中，由于自身使用操作不當或設備自身質(zhì)量問題等因素，都可能會導致中部槽的推移耳發(fā)生故障，出現(xiàn)變形或斷裂的情況，進而引起中部槽的故障和失效，但是這屬于偶然事件，并不會經(jīng)常發(fā)生，而且完全可以避免[2]。

3.2 中部槽中底板磨損

在刮板輸送機運行過程中，會存在受載物被擠壓在刮板鏈條之下的情況，尤其是那些硬度較高的物質(zhì)，比如矸石、低質(zhì)量煤等，如果不對其進行及時清理，將會隨著刮板輸送機的運行對中板進行連續(xù)的磨損，且受到中部槽自身結構的影響，加劇中部槽中底板距離兩端150 mm范圍內(nèi)的磨損，以鏈道處最為嚴重，卸載高度不足或者受載物黏性過大等，也會造成刮板機回頭煤運送量多，增加運行阻力，加劇磨損。

3.3 中部槽槽幫磨損

煤或矸石彼此之間的相互擠壓，會造成刮板兩端與槽幫M槽型之間的連續(xù)磨損，而且為了滿足實際運行需求，中部槽往往需要水平彎曲，刮板鏈則需要保證平直的運行，彼此之間形成角度，加劇了槽幫兩端的磨損，尤其是槽幫距離兩端150 mm的范圍。

4 刮板輸送機中部槽耐磨材料的要求

刮板輸送機中部槽耐磨材料的選擇，應滿足以下幾方面的要求：首先，材料應具備足夠的硬度，在實際生產(chǎn)中，具有較高的硬度就相當于具有較高的耐磨性能；其次，材料應具有良好的延展率，由于中部槽是一個結構比較復雜的結構件，要求對材料進行一定的加工才可以使用，需要材料容易成型，方可滿足需求；再次，材料應具備良好的板料平整性，也可以稱為平面度，盡量避免因表面粗糙而帶來的磨損；此外，材料還應具備良好的機械加工性能，在復雜的機械加工過程中材料應當保證其原有的特性不受影響。通常情況下，材料的耐磨性與其他指標之間是相互矛盾的，需要對材料的性能進行綜合分析和考慮，選擇最恰當?shù)牟牧弦詽M足實際需求[3]。

5 提高刮板輸送機中部槽耐磨性的技術措施

5.1 采用堆焊焊條在槽幫內(nèi)腔進行耐磨層堆焊

進行耐磨層堆焊可以有效增加槽幫內(nèi)腔的厚度，在一定程度上減小槽幫磨損，在槽幫鑄造過程中通過進行耐磨槽的預留，并用堆焊的方式將其填充滿，可以有效減小設備運行阻力，保證刮板鏈和貨載的運行空間，堆焊應盡量避免分散焊縫的出現(xiàn)，并保證焊縫的長度、間距、順序等指標滿足要求，盡量減小焊接變形和焊接應力，對于焊接工藝水平的要求很高。

5.2 適當調(diào)整槽幫鑄造材料的成分比例

槽幫材料是以碳、錳、硅三種元素組成的合金鋼為主，三種元素的比例不同，所生產(chǎn)的材料性能也就不同，通常耐磨性能不足，通過對三種元素的比例進行調(diào)整，并適當融入銅、鉻合金元素和稀土合金，優(yōu)化熱處理工藝，可以充分降低槽幫磨損，提高耐磨性[4]。

5.3 應用中部槽等離子熔覆涂層技術

在中部槽利用等離子熔覆涂層技術，將柔性高溫等離子束流作為熱源，并將陶瓷粉末或者合金粉末與基體表面進行迅速加熱，使之一同熔化、混合并擴散，冷卻后可形成一層質(zhì)地均勻、結合緊密牢固的特殊保護層，實現(xiàn)了對中部槽的保護，提高表面強度。

5.4 利用鑲嵌復合中板

中部槽中板的磨損通常是不均勻的，以鏈道位置磨損最為嚴重，將磨損嚴重的位置替換為復合中板，可以緩解磨損，節(jié)約成本，鑲嵌復合中板主要由基層中板和復合中板兩部分組成，基層中板利用NM360板，復合中板既可以采用BTW板，也可以采用單獨進行鑄造，要注意使復合中板高于基層中板1～2 mm，可有效降低磨損。

6 結語

研究刮板輸送機耐磨的相關問題，提高設備工藝技術，可以充分提高刮板輸送機的耐磨性，保障設備的正常運行和礦產(chǎn)的安全開采。