刮板输送机磨损失效及对策

刘伟立

摘  要：刮板输送机是煤矿业生产活动中必不可少的设备，具有运送煤炭和物料等作用。刮板输送机的正常连续工作，是生产过程正常进行的重要前提。但在实际使用过程中，常因使用不当等原因导致机器磨损失效，影响其使用性能和寿命。该文通过整理相关资料，综合分析刮板输送机的主要零部件的磨损失效现状及机理，并提出了一些具体的应用对策，同时需要加强管理来提高使用效率，希望对相关技术人员提供参考。

关键词：刮板输送机  磨损失效  机理  对策

中图分类号：TD528.3           文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）07（b）-0082-03

Wear Failure of Scraper Conveyor and Countermeasures

LIU Weili

（Taiyuan Research Institute Co.， Ltd.， Taiyuan， Shanxi Province， 030006 China）

Abstract： Scraper conveyor is an indispensable equipment in the production of coal industry， which can transport coal and materials. The normal and continuous operation of scraper conveyor is an important prerequisite for the normal production process. However， in the actual use process， it is often due to improper use and other reasons that lead to machine wear failure， affecting its service performance and life. This paper analyzes the wear and failure status and mechanism of the main parts of the scraper conveyor， and puts forward some specific application countermeasures. At the same time， it needs to strengthen the management to improve the use efficiency， hoping to provide reference for the relevant technical personnel.

Key Words： Scraper conveyor; Wear failure; Mechanism; Countermeasures

中国自建国以来，科学技术持续进步，经济水平不断提高，短短几十年的时间，已经建设成为了當今世界第二大经济体，并且向着强大的工业现代化国家继续迈进。煤矿产业则负责扮演输血的重要角色。在新时代，煤矿机电设备的选取应用有新的标准，应努力提高机器的其使用性能和寿命，尤其是刮板输送机。该文正是从刮板输送机在现阶段存在的一些问题出发，结合相关管理经验，分析应用对策。

1  刮板运输机磨损失效分析

1.1 中部槽磨损

中部槽是刮板输送机的机身，在工作过程中，上部是煤炭的运输通道，槽体中部供刮板链和刮板移动，主要由槽帮钢和中板焊接而成。中部槽在长期使用过后会出现不均匀的磨损现象，这种磨损是槽式运输设备中最常见的磨损方式，大多是由运料、刮板和刮板链在运输过程中对机体的磨损。在运输煤炭时，部分坚硬煤块与中部槽相接触摩擦，使其产生变形;刮板链和刮板本身在工作过程中反复对中部槽进行摩擦和打击，长时间运行后难免会出现摩擦变形和损坏;同时加上维护管理人员不及时地修理破损和排查隐患，中部槽的磨损加重，裂纹逐渐扩展，甚至最终导致设备运行失灵[1]。据调查统计，我国煤矿业因中部槽磨损失效的设备不计其数，耗资维修加大生产成本。

1.2 刮板链磨损

刮板链是刮板输送机的重要组成部分，负责传动和承载机器运行。由于长时间高强度的工作，导致严重的疲劳磨损，刮板链的故障率占设备故障总数的40%，是刮板输送机故障率最高的部件之一。刮板链主要的故障方式是断链，占刮板输送机事故的50%以上，其余还包括跳链和掉链[2]。调查后发现，产生刮板链失效的原因除了少数因质量和操作不当引起的事故以外，更多的是因严重磨损却得不到及时检查更换所引起的。

刮板输送机在运转过程中，刮板链和货载接触发生摩擦，同时链环与链轮在啮合时会产生滑动摩擦，在工作中常产生磨损。产生磨损的刮板链传动效率降低，此外，还有可能引发机电事故，导致煤炭资源的损失。

1.3 链轮磨损

随着煤炭生产的机械化水平提高，煤矿机械的运作压力加大，导致设备的元部件尤其是齿轮的受力增大，而齿轮的外形尺寸却没有出现较大的改变，导致磨损严重。管理人员不及时检查更换，会导致齿轮失效甚至刮板运输机停运。经过分析，链轮磨损的主要机理是齿轮间除节线处为纯滚动以外，其余的接触面都存在相对滑动，致使齿轮面温度较高。尽管维护人员采取了相关的润滑措施，也难以形成良好的润滑效果，齿轮间仍有较大面积的接触，导致磨损加剧。当齿轮接触应力超过承受极限时，表面会出现细小的裂纹，加重磨损程度。

2  刮板运输机磨损对策

2.1 中部槽磨损对策

国内煤矿业的刮板运输机中溜槽多采用的是高锰钢，其具有重量大、易生锈、耐磨性差等特点，容易导致中部槽出现磨损。提高中部槽的耐磨性最常用的方法是在表面焊接耐磨条纹，或者在表面采用堆焊焊接耐磨层，这种方法简单易操作，被广泛应用。此外，还可以采用新型耐磨材料作为制作原料，降低中部槽磨损率，而且还有质量轻、噪音小等优点[3]。

2.2 刮板链磨损对策

在设备选购时必须选用信誉好、质量达到合格标准的产品，提高设备性能，保障刮板输送机的正常运行。连接环是刮板链的关键连接部位，因井下工作环境复杂和操作不当等原因，连接环易出现断裂，导致运行中断，安装时按要求连接链环，固定螺栓必须安装到位，固定可靠，降低磨损程度。专业人员要及时调整链条松紧程度，可以在全部安装完成后，试验空载运行一定的时间，保证链条预紧力达标，对刮板链的过煤量和磨损程度进行详细记录，严格控制链条的伸长量。维修人员定时对刮板链进行检查维护，当刮板链受损严重时要更换配对的新链条。链条工作过程中受动载荷的影响大，可以一定程度上降低动载荷，减小摩擦。

2.3 链轮磨损对策

减小链轮磨损可以从加强耐磨性和润滑度两方面入手。改良材质减小因齿轮啮合、摩擦等引起的磨损，选择高耐磨的新型材料，如齿轮喷雾聚氨酯弹性体等，能够增强齿轮的使用寿命和性能，同时还具有良好的耐腐蚀性。喷涂耐磨层能够有效地提升润滑度，减少链轮磨损。颗粒物质在齿轮中的摩擦是链轮磨损的一个重要原因，加强齿轮箱封闭性能，可以有效地减少齿轮表面的颗粒物，以及造成摩擦升温后的磨损问题。有效地控制机器运行速率亦可以一定程度上避免因压力过大导致的磨损。

3  刮板运输机的使用管理

3.1 加强操作管理人员的专业技能

刮板运输机在复杂的作业环境中运行，其本身就具有繁多的功能。因此，操作管理人员需要具备相应的专业资格才能允许获职。在入职以后，应该对于工作人员进行定期的培训工作，使其能够熟练掌握刮板运输机的磨损机理所涉及到的其他相关专业知识，可以先设立一个实习期，通过老带新的方式让工作人员能够亲身实践，实习期过后转正才可以正式上岗。

3.2 建立设备维护管理制度

刮板运输机磨损不仅是因为工作人员缺乏专业的维修知识，更是因为没有相应的规章制度来进行规范。要想从根本上解决该问题，就必须明确建立起一个科学合理的维护管理制度。精确到具体的工作人员，专人专管，这样才能使设备安装的流程化、规范化能切实到位。还要做好刮板运输机备的检测工作，严格把关机电设备的磨损情况，从根本上保证安装的质量。建立统一的工作协调机制是管理体制的重要部分，要加强对运输机的统一管理，制订维护计划，做好工作记录。并且及时对工作情况进行点评。只有经过系统分析，综合考虑不同的维护方法，选择最优解决方案，才能切实做到及时有效的维护，降低设备的故障率，有效节省维修成本。

4  结语

刮板运输机是煤炭生产中关键的运输设备，在工作过程中因制造、操作和运行环境等原因，常会出现磨损现象，导致使用效率降低。在使用过程中要重点关注中部槽、刮板链和齿轮等部位的磨损问题，定时检查排除隐患，保证每个设备能够相互工作，形成一个完整的系统。刮板运输机的维护还应该注重细节问题，做好相关总结。对于刮板运输机出现的磨损问题，及时汇总处理，做出及时的策略，确保设备的质量。工作人员应该详细地把设备情况报备与阐述清楚，总结问题和故障的原因，以及一般情况下的处理办法。最后为了确保设备的质量，管理人员应该做好维护修理工作。该文通过对刮板运输机的磨损问题进行研究，并提出了相应的解决对策，为专业人员提供参考。

参考文献

[1] 孟国营，程晓涵.我国矿用刮板输送机技术现狀及发展分析[J].煤炭工程，2014，46（10）：58-60.

[2] 黄应勇，曾林.刮板输送机链轮磨损分析[J].煤矿机械，2012，33（7）：119-120.

[3] 乔金虎.提高矿用刮板输送机链轮耐磨损性能的试验研究[J].山西煤炭管理干部学院学报，2008（4）：108-109.

[4] 宁耀圣.智能工作面刮板输送机直线度感知机理研究[D].中国矿业大学，2019.

[5] 蒋干.基于多传感信息融合的采煤机煤岩截割状态识别技术研究[D].中国矿业大学，2019.

[6] 屈莹莹.采煤机行走机构关键零件的分析及改进[D].安徽理工大学，2018.

[7] 许静.采煤机煤岩截割模式识别关键技术研究[D].中国矿业大学，2018.

[8] 王刚.刮板输送机链传动系统参数化设计与分析技术研究[D].山东科技大学，2018.

[9] 杨辉.刮板运输机防撞优化设计[J].机械管理开发，2017，32（6）：28-29.

[10] 芦诗才.基于正交理论的刮板输送机驱动链轮参数优化设计[D].太原理工大学，2017.

[11] 蒋家宁.刮板输送机中部槽连接体系的力学研究[D].辽宁工程技术大学，2016.

[12] 胡登高.刮板输送机力学系统分析及实验研究[D].中国矿业大学（北京），2016.