浅谈K4型给煤机系统的改造

梁利刚

【摘要】针对我矿主井装载系统中给煤机减速器与电机连接的联轴器极易损坏，以及底托板和箱体容易发生变形摩擦，影响安全与生产，提出优化和改革措施，通过实施改造减少故障、减轻工人劳动强度、节约了材料降低生产成本，保证生产正常运行，提高煤炭提升能力取得了良好的经济效果。

【关键词】给煤机  联轴器  优化改造

一、给煤机实际运行中存在的主要问题

1、我矿原来的给煤机其电机与减速机之间的联轴器利用对穿螺栓外套橡胶套连接，由于橡胶套耐磨性较差，容易磨损坏掉。一旦损坏后，联轴器则与连接螺栓形成刚性接触，在电机高速度高频次的运转下，两者之间毫无缓冲极易磨断连接螺栓，或者将联轴器螺栓孔磨大造成联轴器无法继续使用。

2、原来的给煤机采用单曲臂驱动往复式底托板给煤，在上方煤仓放煤时，频繁的煤块冲击容易造成往复式底托板变形出现左右方向偏摆，而单曲臂驱动又往往决定了其自身无法修正，较小的偏差就会使往复式底托板与箱体侧壁出现不应当的摩擦，从而造成往复式底托板与箱体出现损坏。

3、原来的给煤机往复式底托板由两组承重轮支撑，由于两组承重轮之间跨度大，从而造成底托板抗弯曲能力较低，尤其是上方煤仓空仓后放煤时煤块频繁冲击砸压，造成底托板发生弯曲。而弯曲的底托板会加大与承重轮之间的摩擦，造成两者出现损坏。

4、原来的给煤机箱体后斜板和侧板均为12mm厚的普通铁板。长期受煤仓煤流频繁冲击，从而发生变形、磨损严重等现象。基于上述2、3、4的原因，我矿原来给煤机的底托板和箱体非常容易发生变形损坏，而对底托板和箱体的维护更换工作都要涉及到电气焊作业，需要报批安全措施，需要多人协同作业，工作强度很大，工作时间很长，少则5～6个小时，有时甚至是十几个小时的维修时间，严重影响了安全和生产。

二、针对给煤机存在问题的优化改进措施

1、电机与减速机之间的联轴器改用高强度尼龙棒连接

用高强度尼龙棒连接取代原连接螺栓。尼龙棒耐磨性极佳，完全经受得住电机高速度高频次的冲击力。而尼龙棒同时具有弹性特性能给电机和减速机的连接带来很好的缓冲，极大的延长了联轴器的使用寿命、避免了使用螺栓外套橡皮套而造成的频繁更换工作，同时尼龙棒安装设计是由外置挡板固定，更换工作也相对简单。

2、往复式底托板由单曲臂驱动更改为双曲臂驱动

利用原有减速机因期限、故障等原因更换的契机。将原有减速机更换为江苏泰隆减速机股份有限公司生产的ZLY200-12.5-9型号的减速机，该减速机为双输出轴可连接双曲臂，往复式底托板相应焊接两个连接座，利用φ60的轴销与双曲臂连接。双曲臂驱动的方式，增加了支撑的刚性使底托板运行轨迹极为稳定，完全按照设计路线往复运动，避免了底托板与箱体常发生不必要的摩擦而带来的底托板损坏，大大延长了底托板的使用寿命。

3、往复式底托板增设承重轮装置

对应原有两组承重轮中间位置加设一组承重轮，同时在箱体两侧下端安装承重轮支座，支座与箱体使用M16mm×60mm螺栓连接，承重轮轮轴套入支座内，并用螺栓固定。当承重轮因磨损或轴承故障时，可使用梅花扳手拆卸更换，更换很是方便快捷。同时加设一组承重轮后，底托板由原来的4点支撑变为6点支撑，跨度大幅度缩小，抗弯曲能力大大提高。

4、给煤机箱体后斜板、侧板均增设高强度衬板

采用了耐磨性能较好的高铬锰材料作为衬板，铺设在给煤机箱体后斜板、侧板处，衬板厚度为10mm，衬板面积大小依据铺设位置尽量设置在1000mm×1000mm以内，利用M16mm×50mm的沉头螺栓与箱体连接，铺设衬板后有效地缓解了放煤时对箱体周围钢板的冲击。大大延长了箱体各处钢板的使用寿命。同时高铬锰衬板的耐磨性极佳，使用寿命很长，数月甚至成年不需更换，而磨损损害后的更换工作也极为简单，无需动用电气焊，煤仓提空后，只使用普通的工具拆掉固定螺栓后将衬板取下，更换上新的衬板即可，作业时3～5人配合，2～3小时就可以完成。大大降低了劳动强度，节约了维修时间。

三、给煤机系统的优化效果

我矿主井装载系统是整个原煤生产提升最重要的环节之一，而给煤机又是装载系统的最核心环节，由此而发生的任何故障都会直接影响到矿井正常的原煤提升。保证给煤机系统的稳定运行是保证矿井原煤提升的重要因素。而本次针对K4给煤机系统的优化改造后，最大限度的降低了给煤机系统故障率，维护时间和维护成本也都显著降低，整个装载系统的稳定运行性却得到大幅度提高。同时获得了极好的经济效益。

给煤机未优化改造前，其构成中的底托板、箱体、钢板等部件一旦发生破损，更换时都需要使用电气焊作业。整个作业需要制定专门安全措施，措施审批周期长，而且作业时需准备氧气、乙炔、电焊机等多样物品，劳动强度很大，往往十多人才能完成;同时作业时间很长，短则几小时，有时甚至十几个小时，大大占用了正常的原煤提升时间。本次改造后，对应的几种作业，每年可以减少作业时间约26小时，另外在煤仓提空时只需要3～5人使用普通工具在正常的日检时间段内即可完成，大大缩短了作业时间、降低了劳动强度，安全系数也大大的提高，确保了给煤机持续、安全有效地运行。

四、 结束语

经过本次改造后，减少了联轴器连接销的更换工作量，底托板已经多年没有更换，日检中发现至今状况良好。箱体加设衬板后，由于高铬锰的耐磨衬板耐磨性极佳，使用寿命比原底板材料长，可达到成年不需要更换。每台K4给煤机衬板约有6平方米，价格约为800元/平方米，每年仅衬板可节约材料费5.76万元（800元/平方米×6平方米×4台×3次），可有效降低生产成本。而优化改造后的各项检修工作，作业时间大幅度缩短，提高了劳动生产效率，降低维修工作量，保证给煤机系统的正常运行，按照济宁二号煤矿原煤年提升400万吨，每年因改造后减少的作业时間26小时计算，可以提升原煤2.8万吨。由此可见，带来的直接和间接经济效益极为可观！

参考文献

1 张建中    《机械设计基础》        中国矿业大学出版社   1999.6

2 单小君    《金属材料与热处理》    中国劳动社会保障出版社  2001.6

3 李培根    《机械基础》            机械工业出版社    2006.6