周 濤

（大同煤礦集團(tuán)朔州朔煤王坪煤電有限責(zé)任公司，山西朔州 038300）

0 引言

40T刮板輸送機(jī)是煤礦重要機(jī)械設(shè)備之一，與帶式輸送機(jī)相比，刮板輸送機(jī)對(duì)開(kāi)采煤巖層巖性、施工工藝、地質(zhì)條件要求低，具有適應(yīng)性強(qiáng)、運(yùn)輸效率高等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中還存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)為運(yùn)輸距離短、設(shè)備部件之間連接鋼性大、易磨損、設(shè)備檢修維護(hù)以及安裝技術(shù)水平限制［1］、故障率高等，影響其安全高效運(yùn)行。

某煤礦井下硐室施工或者巷道掘進(jìn)前期主要在工作面安裝一部SGB630/40T刮板輸送機(jī)，輸送機(jī)采用邊雙鏈刮板鏈形式，電機(jī)功率為40 kW，雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，刮板槽寬度為0.63 m，最大運(yùn)輸距離為150 m。根據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，2018 年，井下40T刮板輸送機(jī)共計(jì)發(fā)生17起故障，主要是斷鏈、電機(jī)燒毀、跳鏈等，造成設(shè)備維修費(fèi)用達(dá)42.7 萬(wàn)元，嚴(yán)重影響巷道煤矸的高效運(yùn)輸。對(duì)此，通過(guò)技術(shù)研究，合理分析了刮板輸送機(jī)常見(jiàn)故障類(lèi)型及故障原因，并提出有效的對(duì)策措施。

1 常見(jiàn)故障

（1）斷鏈。井下綜采工作面刮板輸送機(jī)大多采用雙鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，刮板在雙鏈牽引下帶動(dòng)物料移動(dòng)。由于刮板與輸送機(jī)常常存在縫隙，即L ＝Q/2 +5，L為刮板與底槽縫隙距離，Q為物料粒度，當(dāng)刮板與輸送機(jī)間的縫隙較小時(shí)，物料會(huì)在運(yùn)輸過(guò)程中卡在縫隙之間，增大了雙鏈的張緊力［2］，造成斷鏈?zhǔn)鹿省?/p>

（2）跳鏈。由于刮板輸送機(jī)工作強(qiáng)度大、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，常常會(huì)出現(xiàn)刮板機(jī)鏈輪磨損、雙鏈張力不同、刮板缺失或變形嚴(yán)重的情況。在實(shí)際生產(chǎn)中，刮板輸送機(jī)會(huì)出現(xiàn)鏈輪輪齒與鏈條咬合度不高或雙鏈在輪齒上位置不對(duì)稱(chēng)，最終出現(xiàn)跳鏈情況。

（3）電機(jī)燒毀。電機(jī)的作用主要是將電能轉(zhuǎn)化為刮板輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)力。刮板與輸送機(jī)間的縫機(jī)負(fù)荷加重，電機(jī)在這種超負(fù)荷情況下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生瞬間沖擊電流，如圖1所示。I峰為輸送機(jī)超載時(shí)電機(jī)燒毀電流值；I額為輸送機(jī)正常工作時(shí)額定電流；Imax為輸送機(jī)電機(jī)設(shè)計(jì)允許通過(guò)最大電流；t1為輸送機(jī)超載時(shí)電機(jī)電流得到允許；t2為輸送機(jī)超載時(shí)電機(jī)電流達(dá)到電機(jī)燒毀臨界值時(shí)所需時(shí)間；t3為輸送機(jī)過(guò)載保護(hù)作用到復(fù)位所持續(xù)時(shí)間；t4為輸送機(jī)重啟后電機(jī)燒毀所需時(shí)間。這種瞬間沖擊電流會(huì)造成電機(jī)內(nèi)部繞組弧光短路、絕緣降低、砸圈短路的情況，最終造成電機(jī)燒損［3］。

圖1 刮板輸送機(jī)超載時(shí)電機(jī)電流變化曲線(xiàn)圖

（4）刮板鏈連接環(huán)斷裂。連接環(huán)能夠?qū)⒎侄蔚墓伟彐溸B接起來(lái)。在實(shí)際使用中，當(dāng)刮板輸送機(jī)一條刮板鏈的連接環(huán)斷裂后，會(huì)造成本來(lái)由兩條刮板鏈承受的拉力變?yōu)橐粋?cè)刮板鏈承受拉力，當(dāng)單側(cè)刮板鏈的張力大于連接環(huán)的屈服強(qiáng)度后會(huì)出現(xiàn)連接環(huán)斷裂［4］；使用質(zhì)量不合格的連接環(huán)也會(huì)造成連接環(huán)屈服強(qiáng)度達(dá)不到生產(chǎn)要求，最終導(dǎo)致連接環(huán)斷裂的情況。

（5）溜槽磨損。當(dāng)刮板輸送機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，物料超重、刮板鏈安裝不合理、刮板與輸送機(jī)間隙較小、鏈輪磨損、刮板變形嚴(yán)重、溜槽對(duì)接不合理以及輸送機(jī)的頻繁啟停均會(huì)使溜槽出現(xiàn)破損、變形、彎曲等情況，最終造成溜槽磨損嚴(yán)重。根據(jù)溜槽磨損的表現(xiàn)形式，磨損又分為磨料磨損、黏著磨損、腐蝕磨損以及疲勞磨損4類(lèi)。

（6）減速機(jī)主軸斷裂。減速機(jī)主軸在安裝時(shí)，由于安裝人員沒(méi)有嚴(yán)格按照軸圓弧傘齒輪和大圓弧傘齒輪的安裝工藝，造成咬合度不夠［5］、減速機(jī)主軸出廠時(shí)存在質(zhì)量缺陷、主軸與電機(jī)軸安裝時(shí)軸線(xiàn)不重合以及帶重負(fù)荷頻繁啟動(dòng)，均會(huì)造成減速機(jī)主軸斷裂情況。

（7）刮板掉道。在實(shí)際生產(chǎn)中，刮板斷裂、施工人員安裝工藝不合格、雙鏈張緊力不一致以及連接環(huán)斷裂均會(huì)造成刮板掉道情況。

2 預(yù)防措施

2.1 斷裂、跳鏈以及連接環(huán)斷裂預(yù)防措施

（1）施工人員在安裝時(shí)要保證輸送機(jī)兩條刮板鏈一致且張緊力合理，確保安裝完畢后的刮板與溜槽間隙在15 mm左右［6］。

（2）在實(shí)際生產(chǎn)中，操作人員要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，嚴(yán)禁輸送機(jī)超重運(yùn)行及大塊煤矸石直接進(jìn)入輸送機(jī)。

（3）發(fā)現(xiàn)輸送機(jī)刮板有磨損及變形情況時(shí)及時(shí)更換，確保運(yùn)行中的輸送機(jī)刮板橫向中心線(xiàn)與溜槽縱向中心線(xiàn)保持垂直狀態(tài)。

（4）在工作面安轉(zhuǎn)一套監(jiān)測(cè)設(shè)備，該裝置主要利用在刮板與溜槽間安裝電刷，此時(shí)電刷與刮板會(huì)形成閉合回路，能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)刮板鏈進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)刮板有斷裂、跳鏈情況時(shí)及時(shí)報(bào)警。

（5）在安裝連接環(huán)前要有專(zhuān)人對(duì)連接環(huán)的質(zhì)量進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)連接環(huán)有縫隙及磨損時(shí)嚴(yán)禁安裝，同時(shí)要對(duì)相應(yīng)的螺栓進(jìn)行檢查，確保連接環(huán)的完好性?，F(xiàn)場(chǎng)檢修人員要定期對(duì)刮板連接環(huán)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有缺失或變形時(shí)及時(shí)停機(jī)更換。

2.2 電機(jī)燒毀預(yù)防措施

（1）嚴(yán)禁刮板機(jī)在超負(fù)荷狀態(tài)下頻繁啟動(dòng)，對(duì)刮板輸送機(jī)安裝液力耦合器，實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)軟啟動(dòng)，從而有效防止瞬間沖擊電流的出現(xiàn)。

（2）檢修班每日在檢修過(guò)程中，要安排專(zhuān)人對(duì)刮板機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾的浮煤進(jìn)行清理，防止生產(chǎn)時(shí)刮板機(jī)產(chǎn)生額外的阻力，造成電機(jī)燒損。

（3）電氣工作人員要定期對(duì)輸送機(jī)內(nèi)的保護(hù)進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況對(duì)保護(hù)整定值進(jìn)行調(diào)整［7］，確保電機(jī)在過(guò)負(fù)荷時(shí)及時(shí)跳閘來(lái)保護(hù)電機(jī)，同時(shí)每日安排專(zhuān)人對(duì)電機(jī)軸承進(jìn)行檢查。

2.3 溜槽磨損預(yù)防措施

（1）傳統(tǒng)溜槽的材質(zhì)為高錳鋼材料，這種材料抗耐磨性及抗腐蝕性差，現(xiàn)已全部更換為尼龍新型復(fù)合材料，可大大降低磨損系數(shù)及噪聲。

（2）在中部槽表面使用合金陶瓷耐磨材料進(jìn)行鑲接，大大降低刮板與溜槽磨損，提高了溜槽的耐磨性。

（3）要安排專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)，在施工現(xiàn)場(chǎng)安排專(zhuān)員對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行查驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)安裝工藝達(dá)不到技術(shù)要求時(shí)及時(shí)整改，確保兩節(jié)中部槽對(duì)接平直；其次要安排專(zhuān)人對(duì)溜槽進(jìn)行檢修，發(fā)現(xiàn)缺失及時(shí)填補(bǔ)。

2.4 減速機(jī)故障預(yù)防措施

（1）減速機(jī)配件在安裝前要安排專(zhuān)人對(duì)各配件進(jìn)行檢查，減速機(jī)主軸出現(xiàn)變形、裂紋、齒牙缺失以及磨損嚴(yán)重時(shí)嚴(yán)禁安裝，同時(shí)安裝好的軸承要定期加注潤(rùn)滑油［8］。

（2）施工人員在安裝時(shí)要確保調(diào)整好齒輪的嚙合側(cè)隙，通常齒輪間隙要保持在0.2 mm 左右，同時(shí)要確保減速機(jī)與電機(jī)軸心處于同一平面上。

2.5 其他預(yù)防措施

（1）在安裝刮板輸送機(jī)時(shí)要對(duì)地面進(jìn)行清理及平整，確保安裝地面平整，同時(shí)要安排專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)，在施工現(xiàn)場(chǎng)安排專(zhuān)員對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行查驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)安裝工藝達(dá)不到技術(shù)要求時(shí)及時(shí)整改。

（2）在實(shí)際生產(chǎn)中，刮板輸送機(jī)操作人員要實(shí)時(shí)對(duì)電機(jī)、減速機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行觀察，比如設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)聲音、電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電流、溜槽的完好性以及各類(lèi)齒輪的咬合度，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)停機(jī)，嚴(yán)禁設(shè)備帶病運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）刮板輸送機(jī)各部件分別安排專(zhuān)管員進(jìn)行管理，制定相應(yīng)制度，規(guī)范員工操作紀(jì)律。操作人員發(fā)現(xiàn)刮板輸送機(jī)異常后及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

3 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)煤礦40T刮板輸送機(jī)在使用過(guò)程中的常見(jiàn)故障，分析了刮板輸送機(jī)故障源及其原因，并根據(jù)實(shí)際情況采取了合理有效的對(duì)策措施。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看，采取對(duì)策措施后，該煤礦在2019年上半年共計(jì)發(fā)生一起斷鏈?zhǔn)鹿剩啾?018年，事故率降低至6%以下，全年可降低設(shè)備維修費(fèi)用達(dá)35萬(wàn)余元，保證了刮板輸送機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，取得了顯著的應(yīng)用成效。