煤矿刮板输送机溜槽失效分析及改进

董秀峰

（阳煤集团基本建设工程管理部， 山西 阳泉 045000）

1 刮板输送机溜槽组成及运行原理

刮板输送机主要由中部槽、调节槽等部分组成，且这些均属于溜槽最为关键的结构，而其中占据面积最大的便是中部槽，其具体结构如图1所示[1]。

图1 中部槽结构

上槽、下槽、中部槽以及机尾属于刮板输送机的四个主要组成部分，其中上槽主要由减速器、液力耦合器等结构组成，主要用于装运材料。而下槽分为封底与敞底两种形式，主要作为刮板机的返链结构。单链型、中双链型以及边双链型等属于中部槽的三种型号，而机尾部则由电动机、减速器等结构组成。

刮板输送机在工作运行期间，溜槽属于机尾与机头间最为主要的连接通道，槽内装有煤矿，用于运输装卸。且减速器与液力耦合器主要带动刮板运送机运转，从而顺利完成煤矿的运送工作[2]。

2 溜槽故障原因分析

由于受弯、拉、压等因素的影响，刮板输送机的运输机会受到影响，造成溜槽振动、冲击、摩擦等问题，也会出现严重的腐蚀问题。摩擦是溜槽失效的最关键因素，磨粒磨损、腐蚀磨损、接触疲劳磨损和黏着磨损是溜槽磨损的主要形式，具体分析如下：

2.1 磨料磨损

磨料磨损主要是刮板输送机在运输煤矿时，因溜槽表面放置的磨料或其他凸起物体与溜槽零部件接触因摩擦造成的磨损问题。比如在刮板链表面放置物料，运输期间溜槽硬颗粒的摩擦会磨损溜槽。在微观层面，磨料磨损属于很多凸体在与溜槽接触期间因摩擦力导致的三体磨损。在此过程中主要分为四个阶段，一是犁沟，在溜槽及磨料作用力下产生；二是碾压或犁沟；三是反复碾压犁沟并形成裂纹；四是产生裂纹并出现剥落问题[3]。

2.2 黏着磨损

黏着磨损主要发生于溜槽表面，在面与面的接触过程中，循环形成接点断裂问题，且期间溜槽的磨损会产生磨屑。在形成接点过程中，链环会与煤粉、氧化膜等进行凸体接触，在高压之前，当超出溜槽的承受压力时，凸体便会出现塑体变形问题，以致接触面之间很容易发生冷焊问题，从而导致链道出现磨损。

2.3 腐蚀磨损

溜槽工作环境会直接导致腐蚀磨损问题，以致矿井出现积水问题。水体中含有大量的腐蚀物质，刮板运送机在工作模式下，溜槽物体摩擦后很容易发生化学反应，以致出现腐蚀问题。被腐蚀后的溜槽很容易出现腐蚀坑，进而形成裂纹，再次反复摩擦后便会导致腐蚀层出现剥落问题。

2.4 接触疲劳磨损

接触疲劳磨损主要指的是刮板输送机溜槽零件与机器零件在滑动复合力的影响下，导致溜槽表面因磨损出现疲劳剥落。一般情况下，溜槽长期运输煤矿，其表面很容易产生不同深度的凹坑，严重时便会出现大面积的剥落问题。

3 煤矿刮板输送机溜槽磨损的解决措施

3.1 研究设计新型的耐磨溜槽

高锰钢属于多数刮板输送机溜槽的制作材料，但这种材料存在很多缺陷，一是质量较大，在煤矿运输过程中，增大了工作人员的劳动强度；二是自身的抗腐蚀性较差，很容易出现生锈问题，高猛钢的抗碱及抗酸能力较差，以致使用寿命较短；三是高猛钢的摩擦系数较大，工作期间需要消耗较大能量，其产生较大噪音。对此，在设计过程中，应改进当前溜槽缺陷，使用抗耐磨性能较强且摩擦系数较小的材料，以减轻工作噪音，降低能耗。当前MC尼龙属于最为适合的使用材料，其聚合温度较低、力学性能较好，且具备减振、耐磨以及耐腐蚀等优势，因此具备较长的使用寿命。

3.2 提升溜槽表面的强化性能

目前溜槽使用的是16Mn钢，在改进过程中除了应更改组成成分，还应做好强化处理工作。目前部分煤矿企业已经拥有了强化处理技术，利用DRR-2数控技术对中部槽表面进行局部覆合，增强材料的耐磨性，且可行性较强。强化处理溜槽表面后，不但磨损系数得到明显提升，且寿命也得到有效延长。

3.3 强化刮板输送机的维护管理力度

首先，在进行安装工作前，应做好刮板运送机零件的检查工作，提升零件的质量水平。其次，在安装期间，应明确刮板运送机零件的具体安装位置，且确保安装的平直性。确保中部槽机头架、机尾架以及过渡槽接门左右错门量小于3 mm。且还应利用新材料替换已经磨损的链环，选择配对性较强的双链型运送机。当溜槽满载时，机头双链的下垂量应在60～140 mm之间。同时，在推送刮板运送机过程中，采煤机与运送机弯曲部分的距离应超出16 m，且弯曲长度也应超出13 m。在设计弯曲段时，必须保证其圆滑性，不得存在急弯，以免溜槽错门导致断链事故。最后，在完成整体的安装工作后，企业还应遵照严格标准做好检查工作，充分检查液力耦合器的充液量。除此之外，还应定期做好溜槽的清理工作，为煤矿运送提供干净整洁的溜槽环境[4]。

3.4 明确具体的工艺流程

一方面应做好除锈除垢工作，受环境因素的影响，刮板运送机很容易出现生锈问题，为了降低杂质对焊接质量的影响程度，企业应做好焊接部位的除锈工作。

另一方面应做好堆焊工作，一是进行预热，堆焊对温度要求严格，为了满足标准，施工前应对焊接材料做好热处理工作。二是应做好打底工作，在进行耐磨处理的同时做好堆焊过渡层措施。三是做好保温工作，打底处理对焊接温度也具备一定要求，因此还应重视保温工作。四是做好耐磨处理工作，利用特殊工艺处理犁沟磨损的链道部位。对于新型设备还应确定合理的耐磨保护层。煤矿运送过程中，中板过煤面以及底板部位很容易出现磨损问题，对此，企业还应做好两部位的堆焊工作，采用耐磨性较好的焊接材料，获得质量较佳的耐磨保护层。五是应做好打磨工作，完成堆焊工作后，还应做好打磨工作，确保煤矿运送刮板的顺利通过。

4 结语

磨损很容易导致煤矿刮板输送机出现溜槽失效问题，且种类多种多样，对此，煤矿企业应做好溜槽的改进工作，设计新型溜槽，强化处理其表面，在改变材料成分的基础上有效延长输送机寿命。