礦用刮板輸送機圓環(huán)鏈故障的原因與處理

楊慧玲

（大同煤礦集團機電裝備制造有限公司同比公司， 山西 大同 037001）

引言

刮板輸送機是煤礦開采中的重要設(shè)備，圓環(huán)鏈作為礦用刮板輸送機中的重要部件，因井下環(huán)境相對惡劣，加上經(jīng)常受到外部較大煤礦沖擊載荷的作用及結(jié)構(gòu)內(nèi)部的相互磨損，在使用中經(jīng)常出現(xiàn)卡鏈、斷裂等故障失效現(xiàn)象，嚴重影響著刮板輸送機的開采效率及作業(yè)安全[1]。因此，對其進行詳細分析。

1 礦用刮板輸送機結(jié)構(gòu)組成

礦用刮板輸送機作為煤礦開采中的重要設(shè)備，其結(jié)構(gòu)主要由機頭、中間部位、機尾、鏈輪、電動機、減速器、機槽、圓環(huán)鏈等結(jié)構(gòu)組成[2]，其中，圓環(huán)鏈結(jié)構(gòu)實物圖如圖1 所示。同時，刮板輸送機中的中間部位通過不同節(jié)距的中部槽及多渡槽等相互連接而成，而機槽則主要由上槽、下槽、刮板鏈等結(jié)構(gòu)組成，機尾由回轉(zhuǎn)滾筒、機尾架、回轉(zhuǎn)鏈等組成[3]。刮板輸送機在運行過程中，電動機旋轉(zhuǎn)，通過相關(guān)齒輪嚙合及鍵帶動鏈輪進行運動，進而帶動圓環(huán)鏈的運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)刮板輸送機的煤礦開采作業(yè)。同時，刮板機中的物料在料槽中發(fā)生相互擠壓及摩擦，會對圓環(huán)鏈造成一定程度的磨損現(xiàn)象，嚴重時則會造成圓環(huán)鏈發(fā)生斷裂現(xiàn)象。故在現(xiàn)有刮板機結(jié)構(gòu)設(shè)計中，將設(shè)備的煤礦輸送量控制在200 t/h 左右，以此來提高設(shè)備的使用壽命。

2 圓環(huán)鏈使用中的故障的原因分析

2.1 圓環(huán)鏈卡鏈故障

礦用刮板輸送機在使用過程中經(jīng)常由于各類原因，其圓環(huán)鏈、鏈輪等部件出現(xiàn)各類故障事故，其中，圓環(huán)鏈的卡鏈故障則是刮板輸送機使用過程中的主要故障類型，分析其原因主要包括[4]：

1）刮板機在運行過程中，會因其底層運輸大量的煤石而產(chǎn)生較多的浮煤、碎石等雜物，并長期堆積在鏈輪軸組卸載點處，由此會頂起撥鏈器及固定錘頭的螺栓扣出現(xiàn)松動，輸送機上的舌板、撥鏈器先后被卷入，最終導致壓板的瞬間斷裂，圓環(huán)鏈與鏈條之間出現(xiàn)卡鏈現(xiàn)象；

2）由于現(xiàn)場工作人員未嚴格按照刮板輸送機的操作流程進行操作，導致刮板輸送機在停機后未及時停止后刮板機的運行，最終導致刮板輸送機出現(xiàn)倒拉現(xiàn)象并運載過量的煤礦，由此產(chǎn)生了卡鏈現(xiàn)象；

3）由于溜槽對口的錯位，導致運輸過程的煤石一端被卡在輸送機的煤幫中，一端被卡在溜槽中，此時，鏈輪與圓環(huán)鏈正處于持續(xù)運行狀態(tài)，較大的沖擊力導致了輸送機出現(xiàn)了卡鏈故障，最終可能引起更大的斷鏈現(xiàn)象。

圖1 刮板輸送機圓環(huán)鏈圖

2.2 圓環(huán)鏈斷鏈故障

斷鏈故障則是圓環(huán)鏈事故中更嚴重的故障類型，找到其故障發(fā)生原因至關(guān)重要，故對此故障發(fā)生原因進行了分析[5]。

1）圓環(huán)鏈在設(shè)計及使用中，由于設(shè)計的誤差及外部煤礦雜物的掉入，會導致圓環(huán)鏈出現(xiàn)過緊現(xiàn)象，隨著圓弧鏈的不斷運轉(zhuǎn)，最終出現(xiàn)了過松現(xiàn)象，這使得兩鏈條的長短不一致，產(chǎn)生了跳牙，鏈環(huán)在牙齒的沖擊作用下，造成了圓環(huán)鏈的結(jié)構(gòu)變形，最終出現(xiàn)斷鏈現(xiàn)象；

2）圓環(huán)鏈在設(shè)計中，因鏈輪發(fā)生不同程度的磨損，使得鏈環(huán)的節(jié)距存在不一致，圓環(huán)鏈長期在此環(huán)境下作業(yè)，使得嚙合產(chǎn)生的負荷均集中在單一鏈條上，最終使得圓環(huán)鏈之間出現(xiàn)了斷裂現(xiàn)象；

3）工作面在長期運行中，由于受到外部不同載荷的沖擊作用，使得工作面因受力不均而出現(xiàn)了脫軌現(xiàn)象，最終產(chǎn)生了斷鏈故障；

4）當刮板機的煤礦運輸量相對較大時，也會導致電動機上因超負荷運行而使圓環(huán)鏈上的張緊力越來越大，最終也使圓環(huán)鏈出現(xiàn)了斷裂現(xiàn)象；

5）除了圓環(huán)鏈發(fā)生斷裂的原因外，其運動過程中的動載荷、礦井中水的腐蝕性、部件之間的相互磨損、圓環(huán)鏈出現(xiàn)結(jié)構(gòu)開裂時而未及時進行維修更換等，也會使圓環(huán)鏈出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。

2.3 圓環(huán)鏈掉鏈故障

圓環(huán)鏈的掉鏈不僅會使設(shè)備無法正常運行，也會對刮板輸送機的運行安全構(gòu)成嚴重威脅。故有必要對圓環(huán)鏈掉鏈故障發(fā)生原因進行分析[6]。

1）隨著設(shè)備的長時間運行，設(shè)備上的鏈齒出現(xiàn)了不同面現(xiàn)象，當多個鏈齒的不共面偏差超過一定范圍時，則可能導致圓環(huán)鏈出現(xiàn)掉鏈現(xiàn)象；

2）設(shè)備機頭在長時間運行時，極容易出現(xiàn)機頭偏移現(xiàn)象；同時，由于機頭上底座的不平整，當圓環(huán)鏈高速運行時，會使圓環(huán)鏈出現(xiàn)掉鏈現(xiàn)象；

3）鏈輪與鏈條嚙合時，會有外部雜質(zhì)掉入至嚙合處，加上不同鏈條長度的不一致，刮板出現(xiàn)嚴重的歪斜，這也使得圓環(huán)鏈極容易出現(xiàn)掉鏈現(xiàn)象；

3 圓環(huán)鏈故障處理方法

3.1 卡鏈處理方法

結(jié)合圓環(huán)鏈出現(xiàn)的卡鏈問題，制定了如下卡鏈的處理方法。

1）當圓弧鏈出現(xiàn)卡鏈時，首先停止設(shè)備運行，專業(yè)的設(shè)備維修人員對卡鏈故障發(fā)生位置進行查找，并對卡鏈原因進行分析，采用專業(yè)工具來解決卡鏈現(xiàn)象；

2）若采用專業(yè)的工具也無法解決卡鏈故障時，可考慮將鏈輪及圓環(huán)鏈進行拆卸，取出被卡鏈條，然后將鏈輪進行安裝復位，再將圓環(huán)鏈安裝至鏈輪上；

3）當被卡鏈條無法取出時，可采用專業(yè)工具，將被卡鏈條進行敲擊或敲斷，取出被卡鏈條后，再對拆除的鏈條進行更換。

3.2 斷鏈處理方法

當刮板輸送機發(fā)生斷鏈故障時，可采用如下措施進行處理解決。

1）當設(shè)備上有伸縮機頭裝置時，可采用轉(zhuǎn)載機進行來回的收縮及張緊操作來完成鏈條的連接作用。

2）當刮板輸送機上無伸縮機頭時，可采用電機的反轉(zhuǎn)操作來完成斷鏈的連接，即：將斷鏈一端固定在機頭架上，另一端固定在鏈輪上，啟動電機并使其反轉(zhuǎn)，并利用緊鏈器閘來固定鏈輪，在此條件下進行斷鏈條的連接。

3）對斷鏈長度進行測量，若鏈條長度較短，可在斷鏈部位添加鏈條，并采用鏈條連接器，將新增鏈條及斷裂鏈條進行連接。

3.3 掉鏈處理方法

當刮板輸送機出現(xiàn)卡鏈故障時，可采取如下方法來解決。

1）將刮板輸送機停止運行，對鏈輪的共面情況進行檢查，若發(fā)現(xiàn)鏈輪的共面程度較差，可采用專業(yè)工具，對鏈輪進行調(diào)整；

2）檢查鏈條的長度是否長于鏈輪的間隙，若鏈條長度較長時，可調(diào)整鏈條的長度，保證鏈輪與鏈條的有效嚙合，防止掉鏈發(fā)生；

3）當鏈條發(fā)生掉鏈時，可采用專業(yè)工具將鏈條與鏈輪進行安裝，并檢查鏈條或鏈輪的有效長度是否合理。

4 圓環(huán)鏈故障預(yù)防措施

結(jié)合前文對圓環(huán)鏈故障類型及相關(guān)故障處理方法分析，提出了刮板輸送機圓環(huán)鏈故障發(fā)生的預(yù)防措施，具體包括：

1）定期對鏈條長度進行檢查，保證鏈條長度的一致性，保證鏈條的受力基本均勻；

2）定期對工作面的平整性進行檢查，當發(fā)現(xiàn)其發(fā)生結(jié)構(gòu)變形時，可首先對其結(jié)構(gòu)進行校型，以此保證鏈條故障的發(fā)生；

3）當鏈條運行一段時間后，可將鏈條拆下后進行90°的翻轉(zhuǎn)，以此使得垂直方向鏈條與水平方向鏈條的磨損程度保持一致，可減小圓環(huán)鏈的斷裂；

4）當煤礦中掉煤嚴重、溜槽煤量過大時，可組成人員對煤礦堆積情況進行清理，保證鏈輪與鏈條之間無煤礦聚集，可有效防止卡鏈故障發(fā)生。