＊薛書偉

（山西焦煤汾西礦業(yè)曙光煤礦 山西 033000）

刮板輸送機(jī)作為一種重要的物料搬運(yùn)設(shè)備，在礦山、港口和發(fā)電廠等工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。然而，由于長時間高強(qiáng)度的運(yùn)轉(zhuǎn)，刮板輸送機(jī)的傳動裝置容易出現(xiàn)故障，嚴(yán)重影響其運(yùn)行效率和可靠性。因此，對刮板輸送機(jī)傳動裝置的故障分析和運(yùn)行監(jiān)測具有重要意義，可以提供科學(xué)有效的方法和手段來預(yù)測和診斷故障，從而降低設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本，提高生產(chǎn)效率。

1.刮板輸送機(jī)傳動裝置概述

（1）刮板輸送機(jī)的工作原理。刮板輸送機(jī)是一種常用的物料輸送設(shè)備，其工作原理主要是通過刮板的運(yùn)動將物料從一處輸送到另一處。刮板輸送機(jī)的工作原理可以分為以下幾個方面。

①刮板輸送機(jī)是通過刮板鏈條的運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)物料的輸送。刮板鏈條由若干個刮板和連接鏈環(huán)組成，通過電機(jī)驅(qū)動鏈輪的轉(zhuǎn)動，從而帶動刮板鏈條的運(yùn)動。當(dāng)刮板鏈條運(yùn)動時，刮板與物料接觸，將物料從刮板機(jī)的進(jìn)料口輸送到出料口。

②刮板輸送機(jī)還通過刮板的刮擦作用將物料從輸送機(jī)的進(jìn)料口推向出料口。刮板通常由耐磨材料制成，可以有效地將物料從輸送機(jī)的進(jìn)料口搬運(yùn)到出料口。刮板與輸送機(jī)的輸送槽之間有適當(dāng)?shù)拈g隙，以確保刮板能夠順利地刮擦物料，并將其推向出料口。

③刮板輸送機(jī)的工作原理還涉及到刮板鏈條的張緊和保持適當(dāng)?shù)膹埩?。刮板鏈條的張緊通常通過調(diào)整張緊裝置來完成，以確保刮板鏈條能夠穩(wěn)定地運(yùn)行。為了保持刮板鏈條的適當(dāng)張力，還需要定期檢查和更換刮板鏈條的損壞部件。

④刮板輸送機(jī)的工作原理還與物料的性質(zhì)有關(guān)。不同性質(zhì)的物料對刮板輸送機(jī)的工作性能有一定的影響。例如，粘性物料可能會在刮板鏈條上粘附，影響刮板鏈條的運(yùn)行。因此，在使用刮板輸送機(jī)時，需要根據(jù)物料的性質(zhì)來選擇合適的刮板材料和適當(dāng)?shù)墓ぷ鲄?shù)。

⑤刮板輸送機(jī)的工作原理主要包括刮板鏈條的運(yùn)動、刮板的刮擦作用、刮板鏈條的張緊和物料的性質(zhì)等方面。了解刮板輸送機(jī)的工作原理對于故障分析和運(yùn)行監(jiān)測具有重要的意義，可以幫助我們更好地維護(hù)和管理刮板輸送機(jī)的運(yùn)行。

（2）傳動裝置的結(jié)構(gòu)功能。傳動裝置是刮板輸送機(jī)的核心部件之一，其主要功能是將電動機(jī)的動力傳遞給刮板輸送機(jī)的刮板鏈，使其能夠正常運(yùn)行。傳動裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計和功能的合理性對刮板輸送機(jī)的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。

傳動裝置主要由電動機(jī)、減速器、聯(lián)軸器和刮板鏈輪組成。電動機(jī)作為傳動裝置的動力來源，通過減速器將高速轉(zhuǎn)動的電機(jī)轉(zhuǎn)速降低到刮板鏈所需的轉(zhuǎn)速。減速器的主要功能是降低電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，并根據(jù)刮板輸送機(jī)的工作條件和要求，選擇合適的減速比。聯(lián)軸器則起到連接電動機(jī)和減速器的作用，使兩者能夠有效地傳遞動力。刮板鏈輪是傳動裝置中的關(guān)鍵部件，它將減速器的輸出軸轉(zhuǎn)速通過鏈條傳遞給刮板鏈，使刮板鏈能夠帶動物料的輸送。

2.故障分析

（1）常見故障類型及其原因。刮板輸送機(jī)作為一種重要的物料輸送設(shè)備，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。然而，由于長期運(yùn)行和頻繁使用，刮板輸送機(jī)傳動裝置經(jīng)常會出現(xiàn)故障。本節(jié)將詳細(xì)介紹常見的故障類型及其原因。

一方面來說常見的故障類型之一是傳動皮帶斷裂。傳動皮帶斷裂可能是由于傳動皮帶材料質(zhì)量不良、使用時間過長、過載工作等原因引起的。當(dāng)傳動皮帶斷裂時，會導(dǎo)致刮板輸送機(jī)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而影響生產(chǎn)效率。

另一方面，刮板輸送機(jī)傳動裝置常見的故障還包括傳動鏈條斷裂和傳動軸承損壞。傳動鏈條斷裂往往是由于鏈條松動或者鏈條表面磨損過大引起的。而傳動軸承損壞則可能是由于潤滑不良、使用時間過長或者過載工作等原因?qū)е碌摹＿@些故障都會導(dǎo)致刮板輸送機(jī)的傳動裝置失效，進(jìn)而影響生產(chǎn)運(yùn)行。

與此同時，刮板輸送機(jī)傳動裝置還常常會出現(xiàn)齒輪斷齒的故障。齒輪斷齒通常是由于齒輪材料質(zhì)量不過關(guān)、齒輪傳動過程中存在過載或者振動等原因引起的。齒輪斷齒不僅會導(dǎo)致刮板輸送機(jī)傳動裝置失效，還會造成其他設(shè)備的損壞，給生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響。

刮板輸送機(jī)傳動裝置常見的故障還包括齒輪間隙過大和傳動裝置溫升過高等問題。齒輪間隙過大可能是由于齒輪安裝不當(dāng)或者磨損過度引起的。而傳動裝置溫升過高則往往是由于潤滑不良、過載工作或者傳動裝置設(shè)計不合理等原因?qū)е碌?。這些故障都會嚴(yán)重影響刮板輸送機(jī)的正常運(yùn)行。

刮板輸送機(jī)傳動裝置常見的故障類型包括傳動皮帶斷裂、傳動鏈條斷裂、傳動軸承損壞、齒輪斷齒、齒輪間隙過大和傳動裝置溫升過高等。這些故障的原因多種多樣，包括材料質(zhì)量不良、使用時間過長、過載工作、潤滑不良等。為了保證刮板輸送機(jī)的正常運(yùn)行，我們需要及時檢修和維護(hù)傳動裝置，以減少故障發(fā)生的可能性。

（2）失效模式和效應(yīng)分析。失效模式和效應(yīng)分析（Failure Mode and Effects Analysis，F(xiàn)MEA）是一種常用的故障分析方法，用于識別和評估系統(tǒng)中可能存在的失效模式及其對系統(tǒng)性能的影響。在刮板輸送機(jī)傳動裝置的故障分析和運(yùn)行監(jiān)測研究中，進(jìn)行失效模式和效應(yīng)分析可以幫助我們深入了解傳動裝置的故障機(jī)理，并制定相應(yīng)的預(yù)防和修復(fù)措施。

針對刮板輸送機(jī)傳動裝置的失效模式進(jìn)行分析。傳動裝置可能存在的失效模式包括傳動帶斷裂、軸承損壞、齒輪磨損等。傳動帶斷裂可能導(dǎo)致傳動裝置無法正常傳遞動力，軸承損壞可能導(dǎo)致傳動裝置產(chǎn)生異常噪音以及運(yùn)行不穩(wěn)定，齒輪磨損可能導(dǎo)致傳動裝置傳遞的動力不足或者產(chǎn)生振動等問題。

對于每種失效模式，進(jìn)行效應(yīng)分析。傳動帶斷裂的效應(yīng)可能導(dǎo)致刮板輸送機(jī)無法正常運(yùn)行，造成生產(chǎn)延誤和損失。軸承損壞的效應(yīng)可能導(dǎo)致傳動裝置產(chǎn)生噪音，影響工作環(huán)境和工作效率。齒輪磨損的效應(yīng)可能導(dǎo)致刮板輸送機(jī)傳遞的動力不足，無法滿足生產(chǎn)需要。

針對以上失效模式和效應(yīng)，我們需要采取相應(yīng)的預(yù)防和修復(fù)措施。對于傳動帶斷裂，可以定期檢查傳動帶的磨損情況，及時更換老化或磨損嚴(yán)重的傳動帶。對于軸承損壞，可以定期進(jìn)行潤滑檢查，及時添加潤滑油，減少軸承的磨損。對于齒輪磨損，可以定期進(jìn)行齒輪的清潔和潤滑，及時更換磨損嚴(yán)重的齒輪。

還需要建立運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)，對刮板輸送機(jī)傳動裝置進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。通過監(jiān)測傳動帶的張力、軸承的溫度和振動等參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)異常情況并采取相應(yīng)的措施。建立故障診斷模型，通過分析傳感器數(shù)據(jù)，預(yù)測傳動裝置的故障發(fā)生時間和故障位置，為維修工作提供參考。

失效模式和效應(yīng)分析是刮板輸送機(jī)傳動裝置故障分析和運(yùn)行監(jiān)測研究中的重要方法。通過對失效模式和效應(yīng)的分析，能夠幫助我們深入了解傳動裝置故障的原因和影響，并制定相應(yīng)的預(yù)防和修復(fù)措施，最大程度地提高刮板輸送機(jī)的運(yùn)行效率和可靠性。

3.運(yùn)行監(jiān)測研究

（1）監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用。刮板輸送機(jī)作為一種重要的物料輸送設(shè)備，其傳動裝置的故障對生產(chǎn)運(yùn)行會產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，運(yùn)行監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用對于刮板輸送機(jī)的故障分析和預(yù)防具有重要意義。

在刮板輸送機(jī)的運(yùn)行監(jiān)測中，振動監(jiān)測技術(shù)是一種常用的方法。通過安裝振動傳感器在刮板輸送機(jī)的傳動裝置上，可以實(shí)時監(jiān)測振動的變化情況。根據(jù)振動信號的頻率、振幅和相位等特征參數(shù)，可以判斷傳動裝置是否存在故障。例如，當(dāng)傳動裝置出現(xiàn)齒輪磨損或軸承故障時，會導(dǎo)致振動信號的頻率和振幅增加，從而可以及時發(fā)現(xiàn)故障并采取相應(yīng)的維修措施。

除了振動監(jiān)測技術(shù)，溫度監(jiān)測技術(shù)也是刮板輸送機(jī)運(yùn)行監(jiān)測的重要手段之一。通過安裝溫度傳感器在傳動裝置的關(guān)鍵部位，可以實(shí)時監(jiān)測傳動裝置的溫度變化。當(dāng)傳動裝置存在摩擦、磨損或潤滑不良等故障時，會導(dǎo)致溫度的異常升高。通過監(jiān)測和分析傳動裝置的溫度變化，可以及時發(fā)現(xiàn)故障并采取相應(yīng)的措施，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。

與此同時，聲音監(jiān)測技術(shù)也可用于刮板輸送機(jī)的運(yùn)行監(jiān)測。傳動裝置故障通常會引起異常的噪聲產(chǎn)生。通過安裝聲音傳感器，可以實(shí)時監(jiān)測傳動裝置的噪聲變化。當(dāng)傳動裝置出現(xiàn)齒輪嚙合不良、軸承損壞等故障時，會產(chǎn)生異常的噪聲信號，通過對噪聲信號的分析，可以準(zhǔn)確判斷傳動裝置是否存在故障，并及時采取維修措施。

振動監(jiān)測技術(shù)、溫度監(jiān)測技術(shù)和聲音監(jiān)測技術(shù)是刮板輸送機(jī)運(yùn)行監(jiān)測中常用的方法。通過對傳動裝置的振動、溫度和聲音等參數(shù)的監(jiān)測和分析，可以及時發(fā)現(xiàn)傳動裝置的故障，并采取相應(yīng)的維修措施，保障刮板輸送機(jī)的正常運(yùn)行。這些監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用為刮板輸送機(jī)故障分析和預(yù)防提供了重要的技術(shù)支持。

（2）數(shù)據(jù)分析與故障預(yù)測。一方面來說我們收集了大量的刮板輸送機(jī)傳動裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括振動信號、溫度信號、電流信號等多種參數(shù)。通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，我們可以了解刮板輸送機(jī)傳動裝置在正常工作狀態(tài)下的特征參數(shù)范圍和波動情況。另一方面，我們使用了現(xiàn)代數(shù)據(jù)分析方法，如小波分析、時頻分析等，對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。通過對振動信號的小波分析，我們可以提取出不同頻率下的振動模態(tài)，并進(jìn)一步分析其與故障類型的關(guān)聯(lián)。同時，時頻分析可以幫助我們觀察到傳動裝置在不同工況下的頻率和能量分布情況，從而更準(zhǔn)確地判斷其工作狀態(tài)和故障風(fēng)險。

在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，我們還建立了故障預(yù)測模型。首先，我們使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，建立起刮板輸送機(jī)傳動裝置的故障預(yù)測模型。然后，我們利用這個模型對新的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，及時發(fā)現(xiàn)并預(yù)測可能出現(xiàn)的故障情況。通過這種方式，我們可以實(shí)現(xiàn)對刮板輸送機(jī)傳動裝置的故障提前進(jìn)行預(yù)警，從而降低故障帶來的損失和停機(jī)時間。

與此同時，在故障預(yù)測的過程中，我們還采用了一些其他的輔助手段。例如，我們結(jié)合了專家經(jīng)驗和現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)，建立了一套完整的故障診斷系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可以根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)和故障模式庫，自動判斷傳動裝置的故障類型和嚴(yán)重程度，并給出相應(yīng)的建議和措施。

通過對刮板輸送機(jī)傳動裝置的數(shù)據(jù)分析與故障預(yù)測研究，我們可以實(shí)現(xiàn)對其運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測和預(yù)測，并及時采取相應(yīng)的維修和保養(yǎng)措施，從而提高其運(yùn)行可靠性和故障預(yù)測能力。這對于刮板輸送機(jī)的安全運(yùn)行和生產(chǎn)效率的提升具有重要的意義。

4.結(jié)語

通過對刮板輸送機(jī)傳動裝置故障的深入分析和研究，明確了故障類型和特征，并設(shè)計了基于運(yùn)行監(jiān)測的方法來實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測和預(yù)測故障。通過研究，發(fā)現(xiàn)了傳動裝置故障的主要影響因素，并提出了對應(yīng)的改進(jìn)措施和建議，從而為設(shè)備運(yùn)維和故障診斷提供了科學(xué)依據(jù)。通過實(shí)施改進(jìn)措施和建議，可以有效提高刮板輸送機(jī)的運(yùn)行效率和可靠性，降低設(shè)備維修成本，對于提高生產(chǎn)效率具有重要意義。

本研究仍存在一些不足之處。雖然明確了傳動裝置故障的主要影響因素，但仍有一定的局限性，需要進(jìn)一步擴(kuò)大研究樣本，提高研究的準(zhǔn)確性和可靠性。本研究主要針對傳動裝置故障進(jìn)行分析和監(jiān)測，但在實(shí)際應(yīng)用中，刮板輸送機(jī)還存在其他類型的故障，需要進(jìn)一步研究和探索。

為了進(jìn)一步完善研究內(nèi)容，未來的研究可以從以下幾個方向展開。首先，可以進(jìn)一步擴(kuò)大研究樣本，收集更多的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并采用更多的監(jiān)測手段和技術(shù)，以提高故障預(yù)測和診斷的準(zhǔn)確性和可靠性。其次，可以結(jié)合人工智能和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，建立更為精確和高效的故障診斷模型，以實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)傳動裝置故障的智能化監(jiān)測與維修。

本研究成果為刮板輸送機(jī)傳動裝置故障分析與運(yùn)行監(jiān)測提供了理論和實(shí)踐依據(jù)，并指出了存在的不足之處。通過進(jìn)一步改進(jìn)現(xiàn)有方法和擴(kuò)大研究范圍，可以為提高刮板輸送機(jī)的運(yùn)行效率和可靠性做出更大的貢獻(xiàn)，同時也為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供了新的思路和方向。