刮板輸送機復合技術(shù)的研究與應用

付偉

（中國平煤神馬集團設備租賃分公司，河南平頂山　467000）

刮板輸送機復合技術(shù)的研究與應用

付偉

（中國平煤神馬集團設備租賃分公司，河南平頂山467000）

刮板輸送機作為煤炭運輸?shù)闹饕\輸設備，在煤炭生產(chǎn)中起著非常重要的作用，隨著當今世界綜采技術(shù)的發(fā)展和設計思路的不斷創(chuàng)新、高產(chǎn)高效工作面的相繼投產(chǎn)，刮板輸送機在在當前采煤工作面的作用不僅是運送煤，而且還是采煤機的運行軌道、液壓支架的推移支點、還要懸掛工作面設備的電纜、水管等，刮板輸送機已成為現(xiàn)代采煤工藝中不可缺少的主要設備，板輸送機的可靠、穩(wěn)定、高效運行也將直接影響著礦井的生產(chǎn)能力和煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。

刮板輸送機輸送技術(shù)設計

通過刮板輸送機復合技術(shù)研究，可最大限度的提高刮板輸送機的使用壽命，同時延長維修周期，提高運輸機的服務年限，盡量減少或者避免運行過程中因刮板機中部槽及各磨損部位磨損嚴重而必須停機更換的檢修維護時間，無形中調(diào)高了生產(chǎn)效率，為集團公司新的刮板輸送機改造方法探索出一條可行之路。為加快高產(chǎn)、高效礦井建設起到推動作用。

1　刮板輸送機復合技術(shù)研究理論分析

目前，受國家經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)能環(huán)保力度加大等因素影響，煤炭等基礎(chǔ)能源消費缺乏強力支撐，動力不足，需求整體疲軟，國內(nèi)煤炭市場形勢并不樂觀，集團也面臨著產(chǎn)能過剩、需求疲弱、存煤量高企、進口煤沖擊、價格持續(xù)低迷、企業(yè)經(jīng)營困難等問題的嚴峻挑戰(zhàn)，在這樣形勢下對我們煤礦生產(chǎn)提出了更高的要求：加快設備更新速度，提高煤炭開采效率，降低生產(chǎn)成本。刮板輸送機作為煤炭運輸?shù)闹饕\輸設備，在煤炭生產(chǎn)中起著非常重要的作用，隨著當今世界綜采技術(shù)的發(fā)展和設計思路的不斷創(chuàng)新、高產(chǎn)高效工作面的相繼投產(chǎn)，刮板輸送機在在當前采煤工作面的作用不僅是運送煤，而且還是采煤機的運行軌道、液壓支架的推移支點、還要懸掛工作面設備的電纜、水管等，刮板輸送機已成為現(xiàn)代采煤工藝中不可缺少的主要設備，板輸送機的可靠、穩(wěn)定、高效運行也將直接影響著礦井的生產(chǎn)能力和煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。集團現(xiàn)有在采綜采工作面72個，井下裝有72臺刮板輸送機，其中型號都有：SGZ630/264、SGZ764/ 500、SGZ764/750、SGZ800/800、SGZ900/1050。由于運送物料（煤及矸石），刮板和鏈條在整個溜槽中進行平面滑行，故工作阻力大，機身整體磨損十分嚴重。溜槽、機頭尾、過渡槽是刮板輸送機的主體，是刮板輸送機運輸順利進行的承載部件，日常故障也以磨損為主。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國每年因磨損而報廢的刮板輸送機高達將近700多部，中部槽數(shù)量高達10萬余節(jié)，消耗的鋼材10多萬余噸，價值4億多元，且隨著開采深度的不斷延伸和地質(zhì)條件的不斷惡化，每年因磨損而報廢數(shù)量仍在不斷大量增加。從而運輸機溜槽、機頭尾、過渡槽的使用壽命，直接影響刮板輸送機的壽命，也影響到整個工作面的生產(chǎn)效率。所以，我們把刮板輸送機使用改造項目提上了日程，對刮板輸送機整機使用耐磨復合鋼板（以下簡稱“信鉻鋼”）進行改造，延長其工作時間，降低井下一線工人檢修和更換損壞槽子的勞動強度，，對集團加速礦用設備更新、提高煤炭開采效率，降低生產(chǎn)成本具有十分重要的意義，也秉承了集團關(guān)于科技創(chuàng)新、開發(fā)原創(chuàng)技術(shù)的企業(yè)理念。

2　刮板輸送機復合技術(shù)設計需求與主要研究內(nèi)容

2.1設計需求分析

通過調(diào)研，結(jié)合集團實際，選擇引進或委托承修商共同研究開發(fā)適合平煤實際地質(zhì)條件的刮板輸送機修復技術(shù)。因為目前集團各礦都存在原煤開采成本在不斷增高，再加上近幾年煤炭經(jīng)濟效益下滑，煤炭企業(yè)出現(xiàn)大面積的虧損，為了節(jié)約成本、減少刮板輸送機修理資金投入和新設備的購入量，經(jīng)公司領(lǐng)導研究決定對到大修理周期的刮板輸送機進行信鉻鋼技術(shù)修復改造，并順利實現(xiàn)對集團目前井下刮板輸送機耐磨性研究和井上部分因磨損不均提前報廢或待廢的刮板運輸機進行再次修復使用，使整改刮板輸送機各易磨損部位使用壽命同步的目的，最終實現(xiàn)刮板輸送機整機使用壽命的延長。

2.2刮板輸送機復合技術(shù)的主要研究內(nèi)容分析

本項目旨在研究分析刮板輸送機磨損原因及如何增強和提高綜采工作面刮板輸送機耐磨性和部分因磨損不均而提前進入報廢或待廢狀態(tài)的刮板輸送機修復使用，最終實現(xiàn)整機各部位使用壽命周期同步的目的，對以下內(nèi)容進行重點研究開發(fā)：

（1）對刮板輸送機井下運行工況進行研究分析。（2）對刮板輸送機刮板輸送機在實際生產(chǎn)中的磨損情況分析研究。（3）對刮板輸送機使用情況進行磨損機理分析。（4）對刮板輸送機槽幫部位及槽幫端頭部位的磨損情況進行研究。（5）對刮板輸送機中部槽的磨損特性進行研究。（6）對刮板輸送機中部槽修復的質(zhì)量特性進行研究。（7）對刮板輸送機16Mn剛材質(zhì)進行分析研究。（8）對信鉻鋼耐磨焊絲及其成分與性能進行研究。（9）對刮板輸送機信鉻鋼材質(zhì)進行分析研究。（10）對刮板輸送機使用信鉻鋼技術(shù)耐磨層進行全覆蓋修復工藝的研究。

3　整機修復技術(shù)方案及技術(shù)要求

3.1技術(shù)方案

根據(jù)刮板輸送機的工況、運輸機的磨損機理、材料及耐磨層全覆蓋強化工藝方法等的對比、分析、研究，選定以下技術(shù)方案：

（1）機頭鏈輪齒磨損需修復，軸承、浮封環(huán)、分鏈器、密封換新。鏈輪大軸軸承位磨損需修復。（2）機尾鏈輪體鏈齒修復，軸承、密封、分鏈器、浮封環(huán)換新。（3）機頭、機尾中板表面用信鉻鋼材質(zhì)熔覆，底板用耐磨焊絲焊接回復到原尺寸，兩側(cè)幫用耐磨焊絲修復到原圖紙設計尺寸（寬度724mm，誤差±2）。（4）過渡槽2節(jié)中板換新用（20+5）mm信鉻鋼，帶舌板，底板換新（16+4）mm信鉻鋼換新，齒軌座斷裂的需換新，槽幫兩側(cè)用耐磨焊絲補焊，槽幫端頭有斷裂需換新，修復后所有部位恢復到原設計尺寸（槽幫上開口582mm誤差±2，上沿最薄位置厚度20mm），槽幫端口位置尺寸保證在724mm±1mm。（5）中部槽底板變形或磨損超過5mm換新；所有中部槽舌板采用平口舌板全部換新（厚度（20+5）寬度240mm信鉻鋼材質(zhì)，舌板搭接口厚度尺寸上部為13mm，下部為10mm。中部槽修復后的尺寸達到圖紙規(guī)定尺寸（槽幫上開口582mm誤差±2，上沿最薄位置厚度20mm），槽幫兩側(cè)用信鉻鋼材質(zhì)回復到原圖紙設計尺寸保證在724mm±1。（6）整機推移耳斷裂和變形嚴重的換新，厚度為70mm需生根焊接，內(nèi)寬保證87mm。所有齒軌座磨損嚴重的和斷裂的全部換新。（7）減速機進行修復，修復后各部位軸承全部換新，修復后整機各部位性能達到減速器修理相關(guān)行業(yè)標準。（8）對電機進行修復。修復后整機絕緣不低于1000M Ω。（9）所有緊固件必須拆解的需過油，壞的換新。（10）其余未涉及到的要求與礦方協(xié)商解決。

3.2完成改造技術(shù)的工藝過程

（1）對待改造刮板運輸機進行清理除銹。（2）根據(jù)圖紙要求實現(xiàn)中部槽、機頭尾的下料。（3）根據(jù)刮板運輸機的耐磨要求耐磨層全覆蓋圖案與耐磨層全覆蓋密度（4）在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)進行編程。（5）利用耐磨層全覆蓋強化技術(shù)，根據(jù)設計對刮板輸送機中部槽、機頭尾進行熔覆強化。（6）對耐磨層全覆蓋后中部槽、機頭尾發(fā)生的殘余變形進行整形處理。（7）利用二氧化碳保護焊對槽幫鋼及中、底板進行組焊。（8）完工質(zhì)量檢查及組裝試驗。（9）噴漆。（10）出廠驗收。

3.3實施方案

（1）分割基板（16Mn鋼板）。按圖紙要求排版基板并切割成塊，畫線預留信鉻鋼焊接邊及銑邊端面并標出融敷區(qū)域。（2）堆焊融敷層。將分割成塊的信鉻鋼基板裝甲在數(shù)控堆焊設備平臺上---通過數(shù)控堆焊系統(tǒng)編程堆焊區(qū)融敷線---調(diào)整堆焊設備將含高碳高鉻藥芯焊絲通過逆變氣體保護焊機高溫（1200-1400度）融敷在基板上---通過擬定好的的焊接工藝連續(xù)堆焊至標準尺寸（長、寬、厚）。在整個堆焊過程因電弧產(chǎn)生的高溫會使正在堆焊的信鉻鋼及基材產(chǎn)生熱變形，大大影響堆焊的外觀質(zhì)量，為避免此現(xiàn)象在整個堆焊融敷過程中，基板通過固定壓板牢牢緊固在堆時平臺上，直至整個堆焊過程結(jié)束后，待整板余溫基本完全退卻方松下緊固螺栓。（3）割前校平。信鉻鋼在堆焊完成后，雖由緊固壓板緊固，但堆焊層及基材間仍有大量應力沒有釋放，至使整個板面約有70-80毫米的變形。為釋放此應力通過三輥校平設備將堆焊完成的信鉻鋼板進行初校平，達到整個板面基本平整（板面平整度約在5-10毫米左右），在校平過程中盡可能將相臨兩板邊校平，防止有死角，不平處通過大壓力液壓校平設備將其壓平。（4）切割。通過龍門式數(shù)控等離子切割機編程將信鉻鋼按圖紙切割，并在切割過程中預留焊接邊及銑邊位置。（5）打焊接坡口。通過半自動等離子切割機將焊接邊按圖紙要求打出焊接坡口，再將兩邊按圖紙要求打出緩沖坡口。并通過手用交磨機去除流渣、毛刺。（6）最終校平。雖在切割前整個信鉻鋼板已基本校平，但在切割過程中由于切割產(chǎn)生的熱量及局部信鉻鋼應力沒有完全釋放，切割完成的信鉻鋼板仍有少量的變形（變形量約在10-15毫米左右），為此再將切割好的信鉻鋼通過三輥校平設備進行細致校平，在三輥校平設備不能完成的區(qū)域再通過大壓力液壓設備進行校平，使整個板面平整度達到最理想的效果（板面平整度在1毫米左右）。（7）加工。需銑邊信鉻鋼板通過龍門數(shù)控銑床按圖紙要求進行銑邊；需打孔信鉻鋼鋼板通過鉆床進行鉆孔；需壓弧信鉻鋼鋼板通過液壓設備對其壓弧。

4　結(jié)語

刮板輸送機復合技術(shù)的應用，可最大限度的提高刮板輸送機的使用壽命，同時延長維修周期，提高運輸機的服務年限，盡量減少或者避免運行過程中因刮板機中部槽及各磨損部位磨損嚴重而必須停機更換的檢修維護時間，無形中調(diào)高了生產(chǎn)效率，為集團公司新的刮板輸送機改造方法探索出一條可行之路。為加快高產(chǎn)、高效礦井建設起到推動作用。

［1］賈會會.刮板輸送機中部槽的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.礦山機械，2010（05）.

［2］張金福.大傾角綜采工作面控制刮板輸送機下滑技術(shù)研究［J］.煤炭工程，2012（12）.

［3］王冰，劉俊.薄煤層刮板輸送機關(guān)鍵技術(shù)研究及應用［J］.煤礦機械，2013（07）.

付偉（1980—），男，河南息縣人，本科，工程師，主要從事設備管理工作。