礦用刮板輸送機鏈條故障及預(yù)防措施

郭 倩

（晉能控股煤業(yè)集團塔山煤礦，山西 大同 037031）

引言

礦用刮板輸送機是煤礦井下采掘工作面重要設(shè)備之一，刮板輸送機主要負責(zé)采掘工作面煤矸運輸，刮板輸送機投入使用后大大提高了工作面煤巖裝卸效率，降低了勞動作業(yè)強度，所以保證刮板輸送機安全穩(wěn)定運行，對提高工作面采掘效率具有重要意義。但是在實際煤礦井下生產(chǎn)過程中由于受刮板輸送機安裝質(zhì)量、管理維護水平、地質(zhì)條件以及運輸煤巖性等影響，刮板輸送機經(jīng)常出現(xiàn)故障，其中刮板機鏈條故障是最常見的故障之一。一旦刮板輸送機出現(xiàn)鏈條，故障能夠及時快速處理顯得十分重要。

1 刮板輸送機鏈條故障分析

1.1 刮板輸送機結(jié)構(gòu)

礦用刮板輸送機主要由機頭、電機、減速機、刮板、刮板鏈、齒輪、溜槽、尾輪、護軸板等部分組成，目前刮板輸送機采用雙鏈結(jié)構(gòu)，刮板輸送機電機、減速機帶動機頭齒輪轉(zhuǎn)動，從而帶動刮板鏈環(huán)形運動，進行煤矸運輸；在整個運輸過程中刮板鏈起著重要作用，一旦刮板鏈出現(xiàn)故障時，輸送機無法進行運輸，所以有效解決輸送機鏈條故障，對輸送機安全穩(wěn)定運行具有重要意義[1]。

1.2 刮板鏈故障分析

1.2.1 斷鏈故障

斷鏈故障是鏈條故障之一，斷鏈故障原因主要有鏈條在運輸煤矸石中鏈條與溜槽之間存在大塊煤矸卡塞，導(dǎo)致鏈條運行時阻力加大，出現(xiàn)斷鏈；鏈條使用周期長，導(dǎo)致鏈條局部變形，鏈條與齒輪、溜槽之間磨損加大，鏈條接口變薄，長期使用加劇鏈條磨損，出現(xiàn)斷鏈；刮板輸送機在運輸煤矸石出現(xiàn)超載現(xiàn)象，導(dǎo)致刮板鏈張拉負荷超過設(shè)計負荷，造成刮板鏈變形、斷鏈；采掘工作面在裝煤過程中大塊煤矸對刮板鏈產(chǎn)生撞擊作用，刮板鏈產(chǎn)生剪應(yīng)力，在鏈條圓環(huán)處會產(chǎn)生較大的開口，從而導(dǎo)致斷鏈。

1.2.2 卡鏈故障

卡鏈故障指的是輸送機在運行過程中突然刮板鏈停止運動，造成卡鏈故障原因主要表現(xiàn)有刮板鏈底部存在底煤或煤矸石，鏈條在運行時矸石對鏈條軸點進行卡塞，導(dǎo)致鏈條無法運動；操作人員操作不當(dāng)，刮板輸送機未能及時停機，導(dǎo)致輸送機動力不足，造成刮板鏈與齒輪之間卡塞；刮板輸送機鏈條與齒輪之間出現(xiàn)對口錯位現(xiàn)象，導(dǎo)致煤矸卡入輸送機齒輪或刮板之間出現(xiàn)卡鏈現(xiàn)象。

1.2.3 掉鏈故障

刮板輸送機在運行過程中一旦出現(xiàn)刮板鏈張緊不足時，刮板鏈無法與齒輪之間完全咬合，很容易出現(xiàn)掉鏈現(xiàn)象，主要原因表現(xiàn)有刮板鏈?zhǔn)褂脮r間長，在長期拉力作用下刮板鏈出現(xiàn)變形拉長，導(dǎo)致刮板鏈與齒輪之間無法正常咬合；刮板輸送機在安裝時安裝不到位或安裝質(zhì)量不合格，造成刮板鏈在運行時產(chǎn)生較大的離心力；在煤矸運輸過程中煤矸落入齒輪上，造成齒輪無法咬合刮板鏈。

2 刮板鏈故障維修方法

2.1 斷鏈故障維修方法

1）一旦發(fā)現(xiàn)斷鏈故障時必須立即停機檢查并及時處理，發(fā)現(xiàn)輸送機機頭出現(xiàn)伸縮時，應(yīng)調(diào)整機頭位置使刮板鏈能夠正常對接；若輸送機機頭未出現(xiàn)伸縮時，通過反轉(zhuǎn)電機使刮板鏈進行對接，在對接刮板鏈時必須保證對接長度，若斷鏈距離較長時必須添加刮板鏈，若距離較短時直接對接，對接后必須保證刮板鏈具有適宜的張緊度。

2）刮板輸送機在運行過程中出現(xiàn)卡鏈時，必須立即停機，防止電機負荷加大導(dǎo)致電機燒毀；停機后由專業(yè)的檢修人員檢查刮板鏈，確定鏈條卡塞位置，并進行處理；若因輸送機內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞如刮板鏈磨損、齒輪缺失、軸承變形等，必須拆卸刮板輸送機，對損壞零部件進行更換。

3）刮板輸送機出現(xiàn)掉鏈故障后雖然輸送機能夠正常運轉(zhuǎn)，但是輸送機無法正常運輸煤矸，此時應(yīng)停機檢查并進行處理；若發(fā)現(xiàn)齒輪與鏈條之間不共面出現(xiàn)掉鏈時，采用專用工具進行調(diào)整即可；若發(fā)現(xiàn)鏈條過長，鏈條松弛時直接縮短鏈條即可，若發(fā)現(xiàn)鏈條與異物卡塞時清除掉異物即可[2]。

2.2 鏈條故障預(yù)防措施

為了提高刮板鏈運行周期，降低刮板鏈故障率，需對刮板鏈采取合理有效的故障預(yù)防措施，具體措施如下：

1）定期更換損壞的刮板鏈。由于刮板輸送機安裝環(huán)境特殊，輸送機安裝地點粉塵濃度大且存在大量煤矸，導(dǎo)致刮板鏈磨損嚴(yán)重，所以定期對磨損嚴(yán)重的刮板鏈及時更換，避免刮板鏈磨損嚴(yán)重出現(xiàn)斷鏈以及掉鏈等故障。

2）清理刮板輸送機異物。刮板輸送機在運行過程中應(yīng)安排專人對溜槽底部、機頭處以及刮板鏈下部檢查是否存在異物，防止異物卡塞造成刮板鏈磨損嚴(yán)重以及卡鏈、斷鏈現(xiàn)象。

3）提供合理張緊度。由于刮板鏈張緊度直接影響著刮板輸送機的運行效率，刮板鏈張緊不足很容易出現(xiàn)掉鏈現(xiàn)象，刮板鏈過緊增加鏈條載荷，很容易發(fā)生斷鏈現(xiàn)象，而傳統(tǒng)采用人工緊鏈時勞動作業(yè)強度高、精度低、危險系數(shù)高；所以可采用液壓緊鏈裝置進行張緊，該裝置主要由液壓油缸、緊鏈臂、伸縮桿、固鏈器等部分組成，如圖1 所示[3]。該裝置在緊鏈時將刮板鏈兩端分別固定在固鏈器兩側(cè)，然后通過液壓油缸控制液壓伸縮桿伸縮帶動刮板鏈進行對接，液壓緊鏈裝置具有緊鏈效果好、安全系數(shù)高、張緊精度高等優(yōu)點。

圖1 液壓緊鏈裝置結(jié)構(gòu)示意圖

4）控制刮板輸送機裝卸量。由于采掘工作面施工過程中刮板輸送機裝巖量過大時輸送機運行負荷加大，刮板鏈處于高負荷狀態(tài)，從而很容易出現(xiàn)斷鏈，所以應(yīng)控制輸送機裝卸量。

5）加強檢修維護力度。采掘隊組應(yīng)定期對刮板輸送機進行檢修維護，其中刮板鏈應(yīng)作為主要檢修項目，檢修內(nèi)容主要包括刮板鏈磨損情況、刮板鏈?zhǔn)褂弥芷凇⒐伟彐溸\行狀態(tài)等，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，檢修單位必須建立好檢修臺賬。

3 實際應(yīng)用效果分析

塔山煤礦為千萬噸大礦，煤礦設(shè)計生產(chǎn)能力為2 500 萬t/年，煤礦井下共計布置若干個綜采工作面及掘進工作面，其中綜采工作面內(nèi)安裝1～2 臺刮板輸送機。根據(jù)機電部數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，2020—2021 年期間井下共計發(fā)生刮板輸送機鏈條故障19 起，影響回采時間達12.7 h，設(shè)備維修費用達43.8 萬元；2021 年機電部對井下刮板輸送機鏈條采取合理有效的故障預(yù)防措施后，全年刮板輸送機鏈條故障率下降了87%,刮板輸送機維修費用減少至12.4 萬元，有效保證了綜采工作面安全高效回采，措施應(yīng)用取得了顯著成效。