淺談煤礦薄煤層刮板機(jī)機(jī)頭的改進(jìn)與應(yīng)用

摘要：薄煤層刮板輸送機(jī)機(jī)頭的尺寸、性能、狀態(tài)、結(jié)構(gòu)等，對(duì)于薄煤層刮板機(jī)本身使用、薄煤層綜采工作、煤礦總體性能指標(biāo)和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益都有巨大而緊密的關(guān)聯(lián)。因此，人們對(duì)薄煤層刮板機(jī)機(jī)頭的改進(jìn)從來就沒有停止過。本文介紹了刮板輸送機(jī)機(jī)頭主要零部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及作用、機(jī)頭平衡裝置、機(jī)頭與減速器聯(lián)接裝置、機(jī)頭架、機(jī)頭護(hù)板的設(shè)備改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：刮板輸送機(jī)；機(jī)頭；改造應(yīng)用；平衡裝置；

前言

薄煤層刮板輸送機(jī)是礦井采煤的主要運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備之一；作為核心部件的機(jī)頭，經(jīng)常出現(xiàn)脫鏈、浮鏈、緊固螺栓松動(dòng)、脫落、驅(qū)動(dòng)鏈輪磨損嚴(yán)重，斷齒等故障。過渡槽的磨損、斷鏈導(dǎo)致機(jī)頭煤炭堆積；機(jī)頭卸載位置很難準(zhǔn)確調(diào)整到理想位置導(dǎo)致煤炭輸送效率降低等各種問題。

SGZ1250/2565和SGZ1250/3000刮板輸送機(jī)屬于較先進(jìn)的薄煤層刮板輸送機(jī)，具有卸載高度低、配套簡(jiǎn)單、井下支護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但交叉?zhèn)刃稒C(jī)頭架結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)工作量大；當(dāng)煤炭中矸石含量較高時(shí)，機(jī)頭犁煤板損壞嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了輸送機(jī)的正常使用。同時(shí)，煤礦井下采礦作業(yè)環(huán)境惡劣，薄煤層刮板輸送機(jī)工作面作業(yè)十分困難，工作人員在井下采煤實(shí)踐中不斷改進(jìn)、改造機(jī)械設(shè)備，以提高生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)薄煤層刮板輸送機(jī)機(jī)頭的設(shè)備改造工作的研究、總結(jié)，具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

1. 刮板輸送機(jī)機(jī)頭結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

1.1. 機(jī)頭架

機(jī)頭架是用來安裝、支撐傳動(dòng)裝置、鏈輪組件、拔鏈器、舌板組件等部件的基體。對(duì)整個(gè)刮板輸送機(jī)機(jī)頭起到支撐的作用。

1.2. 機(jī)頭傳動(dòng)裝置

機(jī)頭傳動(dòng)裝置主要由減速器、電動(dòng)機(jī)、閥控充液式液力偶合器，等組成，平行布置的傳動(dòng)裝置會(huì)有液壓張緊裝置。

1.3. 機(jī)頭鏈輪組件

鏈輪組件是刮板輸送機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，安裝于機(jī)頭架上。鏈輪組件為雙伸結(jié)構(gòu)，兩側(cè)均通過聯(lián)軸器與傳動(dòng)裝置聯(lián)接。鏈輪組件采用遠(yuǎn)程注油方式，拆卸鏈輪組件可在不拆傳動(dòng)裝置的情況下進(jìn)行。

1.4. 拔鏈器

安裝拔鏈器時(shí)拔叉插入鏈輪齒的溝槽內(nèi)，由舌板組件將其固定在安裝位置，當(dāng)需要更換拔

鏈器時(shí)，拆卸舌板組件即可更換。拔鏈器使刮板鏈的鏈條與鏈輪能順利的嚙合和分離，當(dāng)鏈輪組件與嚙合的圓環(huán)鏈脫開時(shí)，防止鏈環(huán)卡在鏈輪溝槽內(nèi)而不能在正常分離點(diǎn)脫開。

2. 薄煤層刮板輸送機(jī)機(jī)頭的改進(jìn)與應(yīng)用

2.1. 刮板機(jī)機(jī)頭平衡裝置

2.1.1. 故障分析

山西某煤礦301盤區(qū)8103工作面，采煤面全長(zhǎng)180m，采高1.35m，軌道和皮帶巷高3.2m，工作面采用ZYB4400型支架、MG250/500WD型采煤機(jī)、SGZ-764/400型刮板輸送機(jī)，輸送量量為700 t/h。

綜采工作面端頭區(qū)域是工作面與運(yùn)輸巷的交匯處，煤炭由刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)落到SGB-764/132型轉(zhuǎn)載機(jī)上，由于皮帶巷與軌道巷是起地巷，工作面與皮帶巷道、軌道巷的落差達(dá)到了1.6 m，從而使得刮板輸送機(jī)機(jī)頭的煤無法正常轉(zhuǎn)落到轉(zhuǎn)載機(jī)上。為此，需要機(jī)頭平衡裝置能夠具備高度調(diào)節(jié)的功能。

2.1.2. 機(jī)頭平衡裝置的研制

由于工作面支架為泵站液壓控制，所以平衡裝置的升降系統(tǒng)選擇液壓控制。測(cè)量出機(jī)頭座的所有尺寸，選材選擇40mm厚錳鋼板，在溜頭下方焊接方形的2個(gè)單面開口方框，一大一小，互相對(duì)扣，形成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的底座，內(nèi)部裝有4根Φ175 mm 液壓千斤立柱支撐。通液后，可根據(jù)工作面落差量手動(dòng)調(diào)整刮板機(jī)機(jī)頭高度，保持和中部槽相適應(yīng)高度，而達(dá)到煤炭順利灑落到轉(zhuǎn)載機(jī)上保障正常輸送。

2.1.3. 改進(jìn)應(yīng)用效果

2.1.3.1.研制新型的液壓型機(jī)頭平衡裝置，實(shí)現(xiàn)了機(jī)頭和中部槽合適的高度，減少了工人繁重的體力勞動(dòng)，降低了事故率，提高了工作面的推進(jìn)速度，實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)、高效。

2.1.3.2.在準(zhǔn)備工作面期間，現(xiàn)場(chǎng)組裝尺寸完全符合工作環(huán)境的要求。8103工作面投產(chǎn)后，在工作水平面和巷道水平面進(jìn)行調(diào)整，完全保證了煤炭的輸送，達(dá)到了預(yù)期的效果，為以前高度只有0.8～1.35 m 的工作面又創(chuàng)造了重新開采的條件，提高了礦煤炭的開采率。

2.1.3.3. 通過對(duì)機(jī)頭平衡裝置正常的使用，使8103工作面在規(guī)定時(shí)間內(nèi)順利完成開采。讓巷道和工作水平面最大落差達(dá)到1.6m，實(shí)現(xiàn)了可開采，為枯竭型煤礦開辟新的路線，延伸了可開采能源儲(chǔ)量，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

2.1.3.4.薄煤層刮板機(jī)機(jī)頭平衡裝置的研制成功和生產(chǎn)單位的使用，充分提高了薄煤層煤礦開采率，在能源危機(jī)的時(shí)代做出了新的貢獻(xiàn)，為存在落差薄煤層開采奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，在煤炭行業(yè)有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

2.2. 刮板輸送機(jī)機(jī)頭與減速器聯(lián)接裝置改造

2.2.1. 機(jī)頭存在問題

2.2.1.1. SG D一11型刮板輸送機(jī)的機(jī)頭與減速器是采用鏈輪與套筒滾子鏈長(zhǎng)距離聯(lián)接傳動(dòng)的。這種聯(lián)接傳動(dòng)方式既落后，傳動(dòng)又不平穩(wěn)，瞬時(shí)速度不均勻，噪音大，張緊力差，傳動(dòng)鏈拖地，由于潤(rùn)滑和密封條件差，煤塵泥沙滲入，造成鏈與鏈輪的嚴(yán)重磨損，縮短使用壽命，影響生產(chǎn)。

2.2.1.2.SG w一4型刮板輸送機(jī)，它的機(jī)頭軸與減速器的輸出端，直接配以半鏈輪及套筒鏈包起來傳動(dòng)的。這樣雖然消除了長(zhǎng)距離聯(lián)接傳動(dòng)的弊病， 但仍存在下述缺點(diǎn)：（1） 達(dá)不到同心度要求； （2 ） 結(jié)構(gòu)不緊湊，增寬了機(jī)頭的安裝尺寸； （3） 密封性差，煤塵、泥沙同樣滲入，縮短了套筒鏈及鏈輪的使用壽命。

2.2.1.3. SGW一40T、SGW一34、SGB一42 0 /30及SGB一420/22型等輸送機(jī)，均采用減速器輸出端花鍵軸，直接插入機(jī)頭的鏈輪花鍵槽來傳動(dòng)。這種聯(lián)接結(jié)構(gòu)，雖然緊湊，但仍存在以下不足： （l） 機(jī)頭靠近減速器的一側(cè)，無法安上軸承來支托，穩(wěn)定性差；（2） 機(jī)頭沒有通軸，僅用兩半邊滾筒聯(lián)接左、右的鏈輪傳動(dòng)，平衡度差；（3） 有時(shí)兩邊圓環(huán)鏈運(yùn)行不同步而造成掉鏈、卡鏈等故障。

2.2.2.機(jī)頭聯(lián)接結(jié)構(gòu)改進(jìn)

機(jī)頭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)，采取機(jī)頭通軸，即軸端與減速器輸出端各開以槽孔，直接套裝

75 x 75 x 35 的特厚聯(lián)接鍵來傳動(dòng)，兩者采用配合，既裝卸方便，又有良好的配合。

2.2.3 .改進(jìn)應(yīng)用效果

2.2.3.1. 縮小機(jī)體，降低成本。機(jī)頭橫向安裝尺寸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，裝卸方便。

2.2.3.2. 閉式聯(lián)接，密封良好，避免煤塵、泥沙滲入，延長(zhǎng)使用壽命。

2.2.3.3. 機(jī)頭兩側(cè)均有軸承支托安裝，傳動(dòng)平穩(wěn)。

2.2.3.4. 由于采用通軸，保證了刮板鏈的同步運(yùn)行，避免故障，提高功率。

2.2.3.5.機(jī)頭鏈輪以對(duì)開平鍵槽代替花鍵槽，制作簡(jiǎn)單，降低成本。

2.3. SGW一40T刮板輸送機(jī)機(jī)頭架的改進(jìn)

2.3.1. 機(jī)頭架出現(xiàn)的問題

SGW一40T型刮板輸送機(jī)的舌板、舌板架、分鏈器是事故多發(fā)處。舌板由2棵M16螺栓固定在舌板架上，很容易拉壞，緊固必須使用24套筒，一旦螺栓脫掉，很不容易找到。舌板架由4棵M20螺栓與機(jī)頭架橫梁固定。在井下環(huán)境潮濕容易銹蝕，難以拆下，只能用扁鏟剁下，時(shí)間花費(fèi)太長(zhǎng)，有時(shí)長(zhǎng)達(dá)1h-2h。分鏈器由2個(gè)銷子、一個(gè)擋板卡固在機(jī)頭架側(cè)幫與舌板架之間。擋板易掉，銷子易脫，易被卡壞。

2.3.2. 舌板、舌板架、分鏈器的改進(jìn)

2.3.2.1.舌板的改進(jìn)。機(jī)頭架用鐵板從橫梁到面板封閉焊死，舌板無法倒入腔內(nèi)。舌板縮短100mm，可用扳手固定舌板。固定螺栓由2 棵改為3棵，強(qiáng)度增加。

2.3.2.2.舌板架的改進(jìn)。采用鐵板焊接在橫梁上，再加2塊鐵板做筋板，強(qiáng)度高，不易損壞。在舌板架橫梁上打3個(gè)孔，用螺栓固定舌板，舌板架不用拆卸。

2.3.2.3.分鏈器的改進(jìn)。分鏈器由卡槽卡在機(jī)頭架大梁端頭，后備一塊14mm鐵板固定，十分結(jié)實(shí)牢固。

2.4. SGW一40T刮板輸送機(jī)機(jī)頭的改進(jìn)

2.4.1. 改進(jìn)原因

SGW一40T刮板輸送機(jī)在使用中，機(jī)頭護(hù)板常因煤塊雜物塞住或因刮板鏈倒轉(zhuǎn)造成護(hù)板、分鏈器支架、分鏈器、銷軸毀壞， 甚至使裝分鏈器支架的鐵板彎曲斷裂， 致使無法正常運(yùn)行， 停產(chǎn)檢修。

2.4.2. 改進(jìn)方法

2.4.2.1.在機(jī)頭裝分鏈器鐵板處，上槽下面的一個(gè)扁孔， 用鐵板堵死， 使煤塊不能流入下槽內(nèi)。

2.4.2.2.將原分鏈器支架改為槽形的， 分鏈器與裝分鏈器的鐵板孔距不變， 連接方式與原設(shè)計(jì)不變，分鏈器支架與機(jī)頭半滾筒外徑相距5mm，這樣不會(huì)影響半滾筒的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.4.3. 改進(jìn)效果

2.4.3.1.由于機(jī)頭上部原裝護(hù)板的兩個(gè)扁方槽子被填滿，煤塊不會(huì)流入機(jī)頭下槽內(nèi)，設(shè)備能夠正常運(yùn)行。

2.4.3.2.節(jié)約了護(hù)板材料和機(jī)電誤工時(shí)間， 多出煤炭， 降低了消耗， 從而提高了經(jīng)濟(jì)效益。

3. 結(jié)語：

薄煤層刮板輸送機(jī)機(jī)頭零部件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為井下礦煤運(yùn)輸設(shè)備的重要部件，在井下工作中，機(jī)頭還會(huì)出現(xiàn)新的問題，只要人們認(rèn)真分析、總結(jié)，對(duì)其不斷地進(jìn)行技術(shù)改造，就會(huì)為企業(yè)帶來了較好的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 薄煤層刮板輸送機(jī)技術(shù)應(yīng)用研究 趙書平； 張志美； 張明波 煤礦機(jī)械 2009-05-15

[2] 薄煤層刮板輸送機(jī)的應(yīng)用與創(chuàng)新 馬可白； 劉成宏； 張樹齊 江西煤炭科技 2011-08-15

[3] 薄煤層刮板輸送機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用 王冰； 劉俊 煤礦機(jī)械 2013-07-15

[4] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版，2004.

作者簡(jiǎn)介：?jiǎn)天希?974-），女，山西介休人，工程師，主要從事煤礦用設(shè)備的生產(chǎn)、制造。