直角轉(zhuǎn)盤式一體機(jī)在綜采工作面的應(yīng)用與改進(jìn)

崔志芳

（山西新元煤炭有限責(zé)任公司，山西 壽陽 045400）

引言

目前，隨著采煤機(jī)械化程度的不斷提高，采煤工作面運輸方式經(jīng)歷了由端卸式至交叉?zhèn)刃妒降难葑?，交叉?zhèn)刃妒揭蚱鋵⒐伟暹\輸機(jī)機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾合為一體，所以較端卸式具有結(jié)構(gòu)緊湊、不易帶回煤、機(jī)頭割煤徹底、工作效率高、安全系數(shù)大等優(yōu)勢，近年來得到大量推廣應(yīng)用，并取得了較好的應(yīng)用成果。同時由于該種卸煤方式易滯留煤塊，造成刮板變型、斷鏈，由于前溜上刮板鏈、彎板與轉(zhuǎn)載機(jī)下鏈空間不足，轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)速低、刮板間距大，使轉(zhuǎn)載機(jī)運量不足，導(dǎo)致煤量大時機(jī)頭積煤等缺點。

直角轉(zhuǎn)盤式一體機(jī)將生產(chǎn)溜機(jī)頭與轉(zhuǎn)載溜機(jī)尾通過轉(zhuǎn)盤整合一體，配合單鏈實現(xiàn)煤量的直接轉(zhuǎn)運，不僅減少了一套驅(qū)動機(jī)構(gòu)，而且煤料通行空間更大，巷道通風(fēng)斷面增大，且具有不帶回煤，煤機(jī)機(jī)頭臥底到位等優(yōu)點[1-2]。

1 3207 工作面概況

新元公司3207 工作面均沿3 號煤層布置，該煤層賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，屬中灰、低硫的優(yōu)質(zhì)貧、瘦煤。工作面為“刀把形”布置，小切巷長155 m，傾斜長384 m；大切巷長267.4 m，傾斜開采1 423 m，煤層平均厚度2.73 m，其間地質(zhì)構(gòu)造有11 個斷層、4個異常采區(qū)、4 個陷落柱，總計開采154.8 萬t，其中出煤量146 萬t，出矸量6.8 萬t。

2 直角轉(zhuǎn)盤式一體機(jī)基本參數(shù)

直角轉(zhuǎn)盤式一體機(jī)由山西忻通機(jī)械與德國布朗公司共同研發(fā)、下線并發(fā)布，其基本參數(shù)及相關(guān)配套設(shè)備，如表1 所示。

表1 基本參數(shù)及相關(guān)配套設(shè)備

3 直角轉(zhuǎn)盤式一體機(jī)使用優(yōu)勢

直角轉(zhuǎn)盤式一體全稱直角轉(zhuǎn)彎大功率重型刮板輸送機(jī)（以下簡稱一體機(jī)），集綜采工作面輸送、轉(zhuǎn)載、破碎功能于一體，通過轉(zhuǎn)盤原理應(yīng)用，實現(xiàn)刮板單鏈輸送、90°轉(zhuǎn)彎，將輸送的煤炭經(jīng)過轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)直接轉(zhuǎn)移到皮帶機(jī)，具有以下七大優(yōu)勢：

1）設(shè)備配套簡化：一體機(jī)在刮板運輸機(jī)機(jī)頭減少了一套驅(qū)動裝置，減化了設(shè)備。

2）減少機(jī)頭落煤點：采用轉(zhuǎn)盤式導(dǎo)向和單鏈輸送結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了刮板連續(xù)直角變向運動，減少了落煤點，保證了煤流能夠順利轉(zhuǎn)彎，有效杜絕交叉?zhèn)刃妒綑C(jī)頭產(chǎn)生的底鏈回煤。

3）可翻轉(zhuǎn)中部槽：研制了新型雙面組合式中部槽，當(dāng)中部槽中板上表面磨損嚴(yán)重時，可以把中部槽翻轉(zhuǎn)安裝，延長了使用壽命。

4）可拆齒排鏈輪：驅(qū)動鏈輪安裝可拆卸式齒排。齒排磨損達(dá)極限值時，可直接更換，減少了更換配件成本及人工成本，且延長了鏈輪本體使用壽命。

5）配套支架簡化：傳統(tǒng)的交叉?zhèn)刃妒缴a(chǎn)溜機(jī)頭必須配套3 架端頭支架和2 架過渡支架，一體機(jī)端頭采用與中間架規(guī)格相同的支架進(jìn)行支護(hù)，縮短了端頭支護(hù)兩個步距，可做到超前支護(hù)。

6）機(jī)頭變線低：普通刮板輸送機(jī)機(jī)頭變線增高，造成采煤機(jī)臥底量增加300～400 mm，裝煤效果不好；一體機(jī)機(jī)頭變線部分較低，采煤機(jī)臥底量較少，裝煤效果好。

7）進(jìn)風(fēng)高度要求低：一體機(jī)端頭對進(jìn)風(fēng)口高度沒有特別要求，普通刮板輸送機(jī)必須保證進(jìn)風(fēng)口高度2.5 m 以上，才能滿足設(shè)備需求。

4 直角轉(zhuǎn)盤式一體機(jī)常見故障及改進(jìn)措施

4.1 斷鏈

其原因主要為連接環(huán)損壞和大鏈機(jī)械卡絆，如圖1 所示。

圖1 斷鏈位置圖

改進(jìn)措施：新元公司通過與布朗公司技術(shù)人員溝通后，改進(jìn)了齒排底座設(shè)計，消除了連接環(huán)第一齒受力損傷現(xiàn)象。如圖2 所示。隊組加強鐵器管理，防止卡絆引起斷鏈，同時根據(jù)電機(jī)額定電流，合理整定開關(guān)過載保護(hù)。

圖2 齒排底座設(shè)計改進(jìn)位置圖

4.2 鏈輪及齒排損傷

因齒排受力面磨損，更換齒排一次；因齒排兩側(cè)小壓塊螺栓切斷，小壓塊丟失，齒排松動致本體開裂，整體更換鏈輪。

改進(jìn)措施：通過將齒排與鏈輪安裝槽由原來的矩形槽改為楔形配合安裝，取消兩側(cè)小壓塊改用中部2 條高強度防松螺栓固定；鏈輪的材料采用更具韌性的材料制作，增強抗裂能力。改進(jìn)后鏈輪使用效果好，運行穩(wěn)定。

4.3 刮板及小橫梁損壞

因小橫梁螺栓根部斷裂，致刮板脫落損壞。

預(yù)防措施：每日檢修班由專人檢查并緊固小橫梁螺栓螺母，發(fā)現(xiàn)斷裂立即更換。

4.4 因磨損更換部件

凸槽因中部槽磨損嚴(yán)重更換一件，凹槽上槽幫磨損嚴(yán)重更換左右各一件，機(jī)尾壓鏈塊磨損更換一組。

5 直角轉(zhuǎn)盤式一體機(jī)各部件磨損數(shù)據(jù)統(tǒng)計

5.1 大鏈

由于鏈環(huán)節(jié)距變大，進(jìn)行了11 次減環(huán)，累計減鏈43 環(huán)，測量數(shù)據(jù)如表2 所示。

表2 生產(chǎn)鏈減環(huán)情況

5.2 刮板

刮板兩端與溜槽上沿接觸處磨損較為嚴(yán)重，磨損極限值厚度為66 mm、長度為870 mm，測量數(shù)據(jù)如表3 所示：

表3 刮板測量數(shù)據(jù) mm

通過表4 可以得出，刮板厚度最小剩余量為12mm，長度最小剩余量為20 mm，可繼續(xù)使用。

表4 溜槽測量數(shù)據(jù) mm

5.3 溜槽

機(jī)頭架橋槽2 中板最小尺寸15.8 mm，凸槽中板磨損50 mm-23.7 mm=22.3 mm。底板轉(zhuǎn)盤前短槽余量4 mm，短槽余量3.3 mm，凸槽余量12.3 mm，凹槽及機(jī)頭架橋槽2 底板中部余量9.4 mm。分析可知：中板和底板中部受單鏈立環(huán)磨損較重，所有變線處均如此。

6 其他方面改進(jìn)措施

由于破碎機(jī)沒有滑靴及抬高裝置，在牽引時有鉆地現(xiàn)象，須增加自移裝置及抬高裝置。

凹凸槽長度為1.5 m，變線急促，中底板和槽幫受力磨損嚴(yán)重，須設(shè)計加長至3 m，且中底板和槽幫加厚或采用耐磨性更高的材料制作。

轉(zhuǎn)盤刮板槽直徑磨損與新導(dǎo)向塊不匹配，更換導(dǎo)向塊后注意調(diào)節(jié)切入口間隙。

溜槽側(cè)面觀察孔數(shù)量不足，而且直徑小，易被浮煤堵塞，發(fā)生斷底鏈?zhǔn)鹿蕰r尋找故障點費時費力。建議中部槽側(cè)面觀察孔直徑增大至Φ50 mm，除開口槽外，每節(jié)中部槽設(shè)置一個。

開口槽的檢查口尺寸小，在處理斷鏈時，刮板不容易進(jìn)出檢查口，為斷鏈?zhǔn)鹿实奶幚韼硪欢ǖ睦щy。建議開口槽開口寬度增大，便于接鏈時刮板的安裝，同時，改為煤幫側(cè)拆裝。

轉(zhuǎn)盤處沖洗水嘴為外置式，在推移過程中易折斷，須改為內(nèi)置式。

7 使用注意事項

1）運行過程中密切關(guān)注前后電機(jī)運行電流、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩匹配情況，出現(xiàn)異常及時調(diào)整參數(shù)設(shè)定，防止出現(xiàn)單機(jī)過載。

2）根據(jù)電機(jī)參數(shù)合理整定開關(guān)過載，短路等參數(shù)，確保電機(jī)正常使用。

3）根據(jù)說明書完成日常注油，周期性換油，并對電機(jī)，減速器冷缺系統(tǒng)進(jìn)行日常檢查，確保系統(tǒng)穩(wěn)定。根據(jù)說明書按規(guī)定力矩完成所有緊固螺栓緊固工作。

4）定期對設(shè)備易損部件如小橫梁、連接環(huán)、齒排、舌板、拔鏈器、連接環(huán)、啞鈴銷等進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)損壞并及時更換。

5）對各轉(zhuǎn)動部位的振動、聲音、溫度進(jìn)行日常檢查，對鏈輪體進(jìn)行必要性探傷。

6）對變線部位如機(jī)頭機(jī)尾變線槽、凹槽、凸槽中板、上槽幫給予必要關(guān)注，進(jìn)行數(shù)據(jù)測量，預(yù)算可采時間，提前準(zhǔn)備備件。

7）輸送機(jī)的鏈條必須預(yù)張緊，以補償在加載情況下產(chǎn)生的任何彈性延長，可以避免過多懸鏈的形成。

8）刮板安裝時箭頭必須指向運輸?shù)姆较颉?/p>

9）鏈輪齒排安裝對楔形安裝槽底部和側(cè)表面進(jìn)行必要性清潔，確保齒排安裝到位，緊固到位。

10）刮板必須使用合適的螺母（有的刮板不能使用錐形螺母）。在上緊的位置，螺母必須不能高于刮板自身的高度。