矿用刮板输送机圆环链故障的原因与处理

杨慧玲

（大同煤矿集团机电装备制造有限公司同比公司， 山西 大同 037001）

引言

刮板输送机是煤矿开采中的重要设备，圆环链作为矿用刮板输送机中的重要部件，因井下环境相对恶劣，加上经常受到外部较大煤矿冲击载荷的作用及结构内部的相互磨损，在使用中经常出现卡链、断裂等故障失效现象，严重影响着刮板输送机的开采效率及作业安全[1]。因此，对其进行详细分析。

1 矿用刮板输送机结构组成

矿用刮板输送机作为煤矿开采中的重要设备，其结构主要由机头、中间部位、机尾、链轮、电动机、减速器、机槽、圆环链等结构组成[2]，其中，圆环链结构实物图如图1 所示。同时，刮板输送机中的中间部位通过不同节距的中部槽及多渡槽等相互连接而成，而机槽则主要由上槽、下槽、刮板链等结构组成，机尾由回转滚筒、机尾架、回转链等组成[3]。刮板输送机在运行过程中，电动机旋转，通过相关齿轮啮合及键带动链轮进行运动，进而带动圆环链的运转，实现刮板输送机的煤矿开采作业。同时，刮板机中的物料在料槽中发生相互挤压及摩擦，会对圆环链造成一定程度的磨损现象，严重时则会造成圆环链发生断裂现象。故在现有刮板机结构设计中，将设备的煤矿输送量控制在200 t/h 左右，以此来提高设备的使用寿命。

2 圆环链使用中的故障的原因分析

2.1 圆环链卡链故障

矿用刮板输送机在使用过程中经常由于各类原因，其圆环链、链轮等部件出现各类故障事故，其中，圆环链的卡链故障则是刮板输送机使用过程中的主要故障类型，分析其原因主要包括[4]：

1）刮板机在运行过程中，会因其底层运输大量的煤石而产生较多的浮煤、碎石等杂物，并长期堆积在链轮轴组卸载点处，由此会顶起拨链器及固定锤头的螺栓扣出现松动，输送机上的舌板、拨链器先后被卷入，最终导致压板的瞬间断裂，圆环链与链条之间出现卡链现象；

2）由于现场工作人员未严格按照刮板输送机的操作流程进行操作，导致刮板输送机在停机后未及时停止后刮板机的运行，最终导致刮板输送机出现倒拉现象并运载过量的煤矿，由此产生了卡链现象；

3）由于溜槽对口的错位，导致运输过程的煤石一端被卡在输送机的煤帮中，一端被卡在溜槽中，此时，链轮与圆环链正处于持续运行状态，较大的冲击力导致了输送机出现了卡链故障，最终可能引起更大的断链现象。

图1 刮板输送机圆环链图

2.2 圆环链断链故障

断链故障则是圆环链事故中更严重的故障类型，找到其故障发生原因至关重要，故对此故障发生原因进行了分析[5]。

1）圆环链在设计及使用中，由于设计的误差及外部煤矿杂物的掉入，会导致圆环链出现过紧现象，随着圆弧链的不断运转，最终出现了过松现象，这使得两链条的长短不一致，产生了跳牙，链环在牙齿的冲击作用下，造成了圆环链的结构变形，最终出现断链现象；

2）圆环链在设计中，因链轮发生不同程度的磨损，使得链环的节距存在不一致，圆环链长期在此环境下作业，使得啮合产生的负荷均集中在单一链条上，最终使得圆环链之间出现了断裂现象；

3）工作面在长期运行中，由于受到外部不同载荷的冲击作用，使得工作面因受力不均而出现了脱轨现象，最终产生了断链故障；

4）当刮板机的煤矿运输量相对较大时，也会导致电动机上因超负荷运行而使圆环链上的张紧力越来越大，最终也使圆环链出现了断裂现象；

5）除了圆环链发生断裂的原因外，其运动过程中的动载荷、矿井中水的腐蚀性、部件之间的相互磨损、圆环链出现结构开裂时而未及时进行维修更换等，也会使圆环链出现断裂现象。

2.3 圆环链掉链故障

圆环链的掉链不仅会使设备无法正常运行，也会对刮板输送机的运行安全构成严重威胁。故有必要对圆环链掉链故障发生原因进行分析[6]。

1）随着设备的长时间运行，设备上的链齿出现了不同面现象，当多个链齿的不共面偏差超过一定范围时，则可能导致圆环链出现掉链现象；

2）设备机头在长时间运行时，极容易出现机头偏移现象；同时，由于机头上底座的不平整，当圆环链高速运行时，会使圆环链出现掉链现象；

3）链轮与链条啮合时，会有外部杂质掉入至啮合处，加上不同链条长度的不一致，刮板出现严重的歪斜，这也使得圆环链极容易出现掉链现象；

3 圆环链故障处理方法

3.1 卡链处理方法

结合圆环链出现的卡链问题，制定了如下卡链的处理方法。

1）当圆弧链出现卡链时，首先停止设备运行，专业的设备维修人员对卡链故障发生位置进行查找，并对卡链原因进行分析，采用专业工具来解决卡链现象；

2）若采用专业的工具也无法解决卡链故障时，可考虑将链轮及圆环链进行拆卸，取出被卡链条，然后将链轮进行安装复位，再将圆环链安装至链轮上；

3）当被卡链条无法取出时，可采用专业工具，将被卡链条进行敲击或敲断，取出被卡链条后，再对拆除的链条进行更换。

3.2 断链处理方法

当刮板输送机发生断链故障时，可采用如下措施进行处理解决。

1）当设备上有伸缩机头装置时，可采用转载机进行来回的收缩及张紧操作来完成链条的连接作用。

2）当刮板输送机上无伸缩机头时，可采用电机的反转操作来完成断链的连接，即：将断链一端固定在机头架上，另一端固定在链轮上，启动电机并使其反转，并利用紧链器闸来固定链轮，在此条件下进行断链条的连接。

3）对断链长度进行测量，若链条长度较短，可在断链部位添加链条，并采用链条连接器，将新增链条及断裂链条进行连接。

3.3 掉链处理方法

当刮板输送机出现卡链故障时，可采取如下方法来解决。

1）将刮板输送机停止运行，对链轮的共面情况进行检查，若发现链轮的共面程度较差，可采用专业工具，对链轮进行调整；

2）检查链条的长度是否长于链轮的间隙，若链条长度较长时，可调整链条的长度，保证链轮与链条的有效啮合，防止掉链发生；

3）当链条发生掉链时，可采用专业工具将链条与链轮进行安装，并检查链条或链轮的有效长度是否合理。

4 圆环链故障预防措施

结合前文对圆环链故障类型及相关故障处理方法分析，提出了刮板输送机圆环链故障发生的预防措施，具体包括：

1）定期对链条长度进行检查，保证链条长度的一致性，保证链条的受力基本均匀；

2）定期对工作面的平整性进行检查，当发现其发生结构变形时，可首先对其结构进行校型，以此保证链条故障的发生；

3）当链条运行一段时间后，可将链条拆下后进行90°的翻转，以此使得垂直方向链条与水平方向链条的磨损程度保持一致，可减小圆环链的断裂；

4）当煤矿中掉煤严重、溜槽煤量过大时，可组成人员对煤矿堆积情况进行清理，保证链轮与链条之间无煤矿聚集，可有效防止卡链故障发生。