刮板輸送機故障分析和解決

刮板輸送機是綜采工作面的主要運輸設(shè)備，其工作的正常與否，對于整個煤礦安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。而刮板鏈是刮板輸送機的主要組成部分，是重要的牽引機構(gòu),它由刮板、圓環(huán)鏈、接鏈環(huán)三部份組成。
    有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，刮板鏈故障約占刮板輸送機故障總數(shù)的40%，因此，提高刮板輸送機刮板鏈質(zhì)量，延長使用壽命，減少運行事故率將有助于提高綜采設(shè)備的可靠性，有助于增加工作面產(chǎn)量。對刮板輸送機刮板鏈故障的產(chǎn)生原因及解決措施進行分析和探討，有著十分重要的現(xiàn)實意義。
    1.故障種類及產(chǎn)生原因
    1)刮板損壞：刮板損壞大多為彎曲變形、過度磨損，少數(shù)為開裂現(xiàn)象。其產(chǎn)生原因主要為：溜槽鋪設(shè)不符合設(shè)計要求，超出要求的彎曲角度；溜槽接口處接合不好，造成溜槽局部變形；大塊煤或矸石等在運行中突然受到擠壓，使刮板受到較大的沖擊力；當相鄰刮板的間距超過了設(shè)計要求時，長期運行使刮板承受的負荷超限。
    2)刮板鏈在鏈輪上脫落：刮板鏈無法與鏈輪正常嚙合，出現(xiàn)俗稱的“跳牙”現(xiàn)象。其產(chǎn)生原因主要為：機頭與機頭過渡槽彎曲角度過大；機頭過渡槽中板不平；鏈輪磨損嚴重或咬進雜物；兩條鏈的松緊不一致；刮板嚴重歪斜或間距過大。
    3)刮板鏈在溜槽中脫出：其產(chǎn)生原因主要為：刮板輸送機鋪設(shè)時沒有達到設(shè)計要求鋪平鋪直，而是上凸下凹，過度彎曲；刮板或溜槽嚴重磨損，使刮板與溜槽間隙過大；兩條鏈子長短不一，受力不均；刮板變形過度彎曲使刮板鏈鏈距縮短；刮板鏈預(yù)張力不夠，在采煤機割到刮板機機尾處時，刮板鏈承載增加，鏈環(huán)的伸長量加大，在機尾處造成堆鏈，使得刮板極易從溜槽中脫出。
    4)接鏈環(huán)損壞：在目前國產(chǎn)圓環(huán)鏈可靠性不斷提高的情況下，接鏈環(huán)的疲勞壽命與圓環(huán)鏈相比有很大差距，在實際使用中，接鏈環(huán)成了整條刮板鏈中的較薄弱環(huán)節(jié)。它的損壞形式主要為斷裂，其產(chǎn)生原因主要為：長時間承受交變脈動載荷，在遠低于破斷拉力的水品下，發(fā)生疲勞破壞；連接螺栓或銷子松動脫落，未能及時補充，導致受力不勻或無法受力；用于立環(huán)時，單邊磨損嚴重，對鋸齒或弧齒接鏈環(huán)如不及時更換，易發(fā)生斷裂；卡鏈后，會產(chǎn)生較大的動載荷和沖擊載荷，加之刮板鏈運動速度的波動，使刮板鏈運行平穩(wěn)性較差，從而使接鏈環(huán)斷裂；生產(chǎn)制造質(zhì)量較差，達不到標準要求，硬度低易磨損或出現(xiàn)應(yīng)力集中點易產(chǎn)生疲勞裂紋，導致強度不足。
    5)圓環(huán)鏈斷裂：理論上說，我國刮板輸送機使用的各種圓環(huán)鏈應(yīng)該是按照標準C級鏈生產(chǎn)的，其破斷負荷約為刮板可承受拉力的近10倍，安全系數(shù)較大，是不應(yīng)該發(fā)生斷鏈事故的，但這卻與實際使用中的故障率較大這一情況不符，其產(chǎn)生原因主要為：生產(chǎn)制造質(zhì)量達不到標準要求，材料和熱處理不過關(guān)；長時間承受交變脈動載荷，在遠低于破斷拉力的水平下，發(fā)生疲勞破壞，斷口一般在鏈環(huán)圓弧部分與直線部分連接處；鏈條在運行中與溜槽、鏈輪、所載貨物等接觸摩擦而產(chǎn)生磨損，削弱鏈環(huán)斷面，導致強度降低，磨損主要表現(xiàn)在鏈環(huán)的直線部分外側(cè)、圓弧部分外側(cè)和內(nèi)側(cè)3個部位。
    鏈環(huán)被井下水腐蝕，產(chǎn)生銹蝕、脫皮，使斷面減小，強度降低；刮板鏈道中掉入鐵器等發(fā)生卡鏈，鏈條拉力超過允許值被拉斷；刮板間距超過兩倍的要求間距時，當運轉(zhuǎn)到機頭處時，由于鏈的張力，使沒有刮板的鏈條繃起，不能在刮板槽中滑動，下一刮板也隨鏈繃起，與機頭卸料梨煤板干涉，發(fā)生卡鏈，造成斷鏈；鏈條預(yù)張力不足、太松，易形成堆鏈，造成刮板出槽，發(fā)生卡鏈現(xiàn)象；緊鏈力過大使鏈條太緊，增大了鏈條的初張力，加速了鏈條的磨損，縮短了使用壽命，在發(fā)生卡鏈時沒有了緩沖余地；鏈條在滿載或超載的情況下頻繁起動，使鏈條承受的動張力超過了強度極限；兩條鏈條松緊度不一致，使負荷集中在其中較緊的一條鏈子上，從而超過強度極限。
    2.故障預(yù)防及解決措施
    在設(shè)計時要根據(jù)工況選合理的刮板鏈安全系數(shù)，從而選定合適的刮板、圓環(huán)鏈、接鏈環(huán)規(guī)格和型式，采購時要選用經(jīng)過實際驗證、具有良好信譽、符合相關(guān)質(zhì)量標準的產(chǎn)品，嚴禁使用不合格的刮板鏈，有條件的情況下，最好對刮板鏈進行必要的試驗。
    生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)對圓環(huán)鏈、接鏈環(huán)采用表面噴丸處理、高負荷預(yù)拉伸等強化工藝，提高其表面殘余應(yīng)力，阻止微裂紋擴展；加強圓環(huán)鏈、接鏈環(huán)材質(zhì)的質(zhì)量控制，既考慮其強度，也要考慮其延伸率，再通過復合強韌化處理，使其組織晶粒細化，優(yōu)化機械性能；改進制鏈工藝，尤其要避免鏈環(huán)圓弧與直邊內(nèi)側(cè)相接處表面損傷，盡可能過渡平滑，并將鏈環(huán)內(nèi)寬尺寸控制在其上偏差范圍內(nèi)，以降低該處應(yīng)力集中，減緩裂紋發(fā)生；采用防腐蝕處理工藝，提高刮板鏈的抗腐蝕疲勞強度。