關(guān)于礦山刮板輸送機(jī)常見故障的研究

王 偉，梁 影

（連云港天明裝備有限公司，江蘇 連云港 222000）

刮板輸送機(jī)在綜采工作中應(yīng)用十分廣泛，主要應(yīng)用在綜采工作面和順槽等場(chǎng)所，同時(shí)結(jié)合當(dāng)前實(shí)際情況分析，隨著科技的發(fā)展，更多形式的輸送機(jī)被研發(fā)出來，但當(dāng)前部分工作仍需要刮板輸送機(jī)承擔(dān)無法用其他設(shè)備代替，例如長(zhǎng)臂式工作面作業(yè)時(shí)，不能有其他輸送設(shè)備取代刮板輸送機(jī)。在此結(jié)合刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)，從而具體的分析其產(chǎn)生故障的形式及故障產(chǎn)生原因，并提出策略，從而為相關(guān)人員提供些許預(yù)防故障產(chǎn)生的策略，為刮板輸送機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

1 刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)概述

1.1 刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)組成

結(jié)合相關(guān)資料得知，刮板輸送機(jī)主要分為以下幾個(gè)部分，分別是機(jī)頭、機(jī)尾、中部槽、刮板鏈及其他附屬部件等，其中機(jī)頭處包括機(jī)頭架、動(dòng)力部(電機(jī)、液力耦合器、減速器、鏈輪等)組成，中部主要由中部槽、鏈條和刮板等組成，而機(jī)尾根據(jù)設(shè)計(jì)形式由動(dòng)力部或者是鏈條返回裝置組成，通過這些部件的緊密配合、協(xié)同作用從而完成工作任務(wù)。根據(jù)綜采工作面的差異選用的刮板輸送機(jī)型號(hào)等也存在差別，按照承載量的差異一般分為重型、中型、輕型三類，按照刮板輸送機(jī)，機(jī)頭卸載方式，可以分為端卸式和側(cè)卸式，同時(shí)按照刮板輸送機(jī)的鏈條數(shù)量也可分為單鏈、邊雙鏈、中雙鏈等。通常情況下，實(shí)際應(yīng)用過程中會(huì)根據(jù)綜采工作面的實(shí)際情況和其他相關(guān)要求選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式。

圖1 刮板輸送機(jī)的組成結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 刮板輸送機(jī)應(yīng)用過程中的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）優(yōu)點(diǎn)。刮板輸送機(jī)自身結(jié)構(gòu)組成多為鑄、焊結(jié)構(gòu)件，結(jié)構(gòu)較為牢固，在面對(duì)較為惡劣的工作環(huán)境時(shí)，可以經(jīng)受住煤塊、矸石或者其他物料的撞、砸、壓等外力沖擊。對(duì)于外力的承受能力較強(qiáng)，適宜在礦山等突發(fā)狀況較多、工況較為惡劣的環(huán)境進(jìn)行工作。自身的結(jié)構(gòu)組成使其可以適應(yīng)較為復(fù)雜的工況環(huán)境，能適應(yīng)礦下工作面底板不平、彎曲推移的需要，可以承受垂直或水平方向的彎曲。，所以使用刮板輸送機(jī)可以滿足大部分的工作要求[1]。

另外此設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)身低矮，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，且安裝十分便捷簡(jiǎn)單，便于操作。同時(shí)機(jī)器操作靈活，可反向運(yùn)行，當(dāng)出現(xiàn)底鏈?zhǔn)鹿蕰r(shí)，容易處理。并且可以安裝除塵系統(tǒng)，在復(fù)雜的工作環(huán)境下，可有效降低輸送物料時(shí)造成的塵土飛揚(yáng)等問題。最后自身對(duì)輸送物料的要求較為寬松，只要滿足承載標(biāo)準(zhǔn)及基礎(chǔ)裝卸標(biāo)準(zhǔn)，便可以進(jìn)行輸送，且可以靈活地進(jìn)行卸料和進(jìn)料。

（2）缺點(diǎn)。刮板輸送機(jī)通常需要避免出現(xiàn)空載的情況，當(dāng)機(jī)器處于空載狀態(tài)時(shí)，功率消耗較大，為總功率的30%，同時(shí)需要注意輸送距離，由于設(shè)備機(jī)身較為矮小，一般情況下，不建議長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送。另外由于刮板輸送機(jī)的工作環(huán)境，對(duì)于設(shè)備檢查維護(hù)要求較高，需要定期嚴(yán)格對(duì)各環(huán)節(jié)進(jìn)行仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)存在問題時(shí)及時(shí)處理。最后刮板輸送機(jī)對(duì)鋼材的消耗量較大，需要應(yīng)用企業(yè)承擔(dān)更多的成本支出。

2 礦山刮板輸送機(jī)常見故障及產(chǎn)生原因分析

2.1 刮板輸送機(jī)運(yùn)行故障分析

結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析，在刮板輸送機(jī)運(yùn)行過程中最常見的故障問題為傳動(dòng)部件過熱、斷鏈等故障，這些故障嚴(yán)重地影響了設(shè)備的運(yùn)行狀況，對(duì)相關(guān)作業(yè)的進(jìn)度產(chǎn)生極大的影響。查閱相關(guān)資料及實(shí)際故障處理經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，刮板輸送機(jī)傳動(dòng)部件過熱的引發(fā)原因多為超載導(dǎo)致或者傳動(dòng)系統(tǒng)自身存在缺陷及發(fā)生損壞等原因?qū)е隆?而刮板輸送機(jī)斷鏈問題的產(chǎn)生主要是以下五方面原因?qū)е?，其一是為了提升采掘效率，設(shè)備常常超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致鏈輪磨損程度不對(duì)稱，引發(fā)受力不均問題導(dǎo)致，其二是運(yùn)行過程中刮板鏈被異物卡阻，導(dǎo)致鏈條受到?jīng)_擊增加從而導(dǎo)致故障出現(xiàn)。其三是停機(jī)前未卸載，再次開啟時(shí)滿負(fù)荷啟動(dòng)，導(dǎo)致鏈條張力增加出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。其四是長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用，導(dǎo)致刮板鏈磨損嚴(yán)重，從而發(fā)生斷裂。其五是連接環(huán)螺栓松動(dòng)或者存在缺失現(xiàn)象，導(dǎo)致鏈條運(yùn)轉(zhuǎn)是受力不均，從而出現(xiàn)故障。結(jié)合上文內(nèi)容可知，這些故障都對(duì)刮板輸送機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的影響[2]。

2.2 刮板輸送機(jī)主要機(jī)構(gòu)故障分析

（1）電機(jī)故障。刮板輸送機(jī)在工作時(shí)電機(jī)是動(dòng)力源泉，結(jié)合某地的資料信息分析，在期間某地的22 型和 40T 型刮板輸送機(jī)電機(jī)出現(xiàn)故障頻率最高，僅電機(jī)故障導(dǎo)致輸送機(jī)燒損的機(jī)器就達(dá)到了56臺(tái)，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。結(jié)合信息統(tǒng)計(jì)信息內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，刮板輸送機(jī)中電機(jī)至關(guān)重要，當(dāng)輸送機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行異常時(shí)，首先會(huì)反映到電機(jī)部分。結(jié)合某地的事故原因分析，電機(jī)常見的故障類型為工作溫度過高、電機(jī)啟動(dòng)故障、運(yùn)轉(zhuǎn)過程存在雜音等，這些問題多數(shù)與超負(fù)荷運(yùn)載、供電異常、自身構(gòu)件存在故障等相關(guān)。

（2）減速器故障。刮板輸送機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)裝置為減速器，在刮板輸送機(jī)運(yùn)行過程中，減速器的運(yùn)行狀況是否良好有重要的作用。由于在刮板輸送機(jī)中減速器處于全密封的狀態(tài)，因此日常維護(hù)檢查較為困難。結(jié)合實(shí)際情況分析，減速器故障多是由超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致的，由于減速器承擔(dān)壓力過大，導(dǎo)致自身內(nèi)部零件磨損加劇，內(nèi)部潤(rùn)滑油等溫度升高從而故障產(chǎn)生。出現(xiàn)的故障類型多為漏油、潤(rùn)滑油缺失、軸承磨損嚴(yán)重等，這些問題影響了減速器的運(yùn)行[3]。

（3）鏈條故障。刮板輸送機(jī)在執(zhí)行作業(yè)任務(wù)時(shí)，刮板鏈為運(yùn)送的物料等直接施動(dòng)的部分，在實(shí)際操作中，鏈條會(huì)受到工況環(huán)境的影響，例如潮濕、腐蝕等都會(huì)導(dǎo)致鏈條出現(xiàn)故障，結(jié)合某地的綜采工作面信息分析，刮板輸送機(jī)在運(yùn)行過程中，有大約67%的故障停機(jī)與牽引機(jī)故障有關(guān)，在這些故障中，有42%的故障是由刮板鏈斷裂導(dǎo)致。其中刮板鏈常見的故障類型包括斷鏈、掉鏈、跳鏈等，而造成鏈條故障的原因多為運(yùn)行故障導(dǎo)致和鏈條自身故障導(dǎo)致兩類。

（4）液力耦合器故障。刮板輸送機(jī)運(yùn)行過程中需要各部件緊密結(jié)合，共同發(fā)揮效用。其中在電機(jī)和減速器之間的連接部分為液力耦合器，此部件柔性地將主動(dòng)軸和從動(dòng)軸連接到一起，確保轉(zhuǎn)矩等值傳遞，按照液力耦合器的功能不同可分為三種類型，分別是普通型、限矩型、調(diào)速型等。其中重型刮板輸送機(jī)通過此部件完成扭矩傳遞，從而確保電機(jī)處于低載狀態(tài)軟啟動(dòng)，從而有效地降低對(duì)減速器產(chǎn)生的沖擊。結(jié)合液力耦合器的工作形式分析，當(dāng)刮板輸送機(jī)處于負(fù)載狀態(tài)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致其泵輪轉(zhuǎn)速較渦輪轉(zhuǎn)速存在較大差距，從而導(dǎo)致摩擦力增加，構(gòu)件溫度上升，從而發(fā)生故障。結(jié)合上文內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，液力耦合器的常見故障類型為打滑、漏油等[4]。

（5）中部槽故障。刮板運(yùn)輸?shù)闹黧w部分是中部槽，其中也是承載物料的載體。在刮板輸送機(jī)執(zhí)行操作任務(wù)時(shí)，中部槽承受最多的外界壓力，在礦山中，液壓支架的推拉力、巖石掉落的沖擊力等都會(huì)有中部槽承擔(dān)?；诔休d功能和抗壓能力的雙重作用，中部槽是刮板輸送機(jī)中損耗最為嚴(yán)重的部件。結(jié)合刮板輸送機(jī)的工作環(huán)境分析，導(dǎo)致其發(fā)生故障的原因多為外力所致，例如摩擦磨損、腐蝕磨損等。

（6）其他故障。除了上述的幾種常見故障外，刮板輸送機(jī)的其他構(gòu)件也會(huì)出現(xiàn)故障。例如鏈輪部位發(fā)生故障，其中包括鏈輪磨損、鏈輪斷齒、鏈輪軸組件出現(xiàn)損壞等，另外緊鏈裝置會(huì)出現(xiàn)阻鏈器損壞的故障問題等。通常情況下，這些部位出現(xiàn)故障的頻率較小，但不代表不需要進(jìn)行檢查，同時(shí)這些故障較為容易處理，但也需要認(rèn)真對(duì)待，不能掉以輕心。

3 礦山刮板輸送機(jī)常見故障預(yù)防措施

3.1 運(yùn)行故障預(yù)防措施

運(yùn)行故障會(huì)嚴(yán)重影響刮板輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，嚴(yán)重的甚至?xí)斐蓢?yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此為例預(yù)防故障發(fā)生需要做好日常維護(hù)工作，定期對(duì)刮板輸送機(jī)進(jìn)行維護(hù)，并組織有經(jīng)驗(yàn)的人員觀察設(shè)備運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)存在異常，及時(shí)暫停設(shè)備運(yùn)行，進(jìn)行檢查。同時(shí)組建安全操作檢查隊(duì)伍，嚴(yán)格按照設(shè)備操作流程、運(yùn)載功率等對(duì)實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行檢查，對(duì)超載負(fù)荷作業(yè)行為及時(shí)制止，并采用多種方式向員工宣傳合理操作設(shè)備的重要性，形成從意識(shí)到操作的全面預(yù)防故障體系，從而有效保證刮板輸送機(jī)的使用壽命和運(yùn)行效果。

3.2 電機(jī)故障預(yù)防措施

結(jié)合上文電機(jī)故障的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，想要有效預(yù)防電機(jī)故障的首要因素便是在合理范圍內(nèi)運(yùn)載設(shè)備，杜絕超載運(yùn)行，同時(shí)定期清理機(jī)器，對(duì)于藏匿在設(shè)備中的灰塵、煤矸等及時(shí)進(jìn)行清理，防止這些異物影響電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)每次開啟、關(guān)閉設(shè)備時(shí)，需要嚴(yán)格按照操作流程進(jìn)行。在開啟設(shè)備時(shí)，需要嚴(yán)格檢查開關(guān)情況及電流功率問題，按照相關(guān)要求設(shè)置保護(hù)整定值，并定期為電機(jī)進(jìn)行檢查，及時(shí)對(duì)損耗嚴(yán)重零件進(jìn)行更換[5]。

3.3 減速器故障預(yù)防措施

有效預(yù)防減速器故障首先應(yīng)確保減速器的質(zhì)量，其次安裝應(yīng)選擇經(jīng)驗(yàn)豐富人員嚴(yán)格按照說明進(jìn)行操作，安裝完成后需要進(jìn)行負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，確定符合運(yùn)轉(zhuǎn)要求后才能正式投入使用。一般情況下，帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為200小時(shí)，應(yīng)確保實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)符合標(biāo)準(zhǔn)。最后應(yīng)定期選擇經(jīng)驗(yàn)豐富人員進(jìn)行日常檢查維護(hù)工作，仔細(xì)的對(duì)減速器各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)進(jìn)行處理，對(duì)損壞零件組成進(jìn)行更換，從不忽視任何微小瑕疵。

3.4 鏈條故障預(yù)防措施

鏈條故障包括多種形式，想要有效預(yù)防鏈條故障，檢查維護(hù)是最有力的手段。由于鏈條與外界環(huán)境接觸較多，因此檢查過程中應(yīng)保持認(rèn)真嚴(yán)格的態(tài)度，確保每條鏈條都進(jìn)行了檢查，對(duì)其中損壞嚴(yán)重的部分需要及時(shí)進(jìn)行更換，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)的螺母等進(jìn)行緊固，查看鏈條的松緊度情況及加強(qiáng)對(duì)張緊裝置監(jiān)測(cè)的檢查。另外嚴(yán)格規(guī)定刮板輸送機(jī)的適用范圍，杜絕超負(fù)荷應(yīng)用現(xiàn)象出現(xiàn)，并針對(duì)刮板輸送機(jī)的使用環(huán)境進(jìn)行整改，盡量減少腐蝕等情況造成的鏈條故障。

3.5 液力耦合器故障預(yù)防措施

結(jié)合液力耦合器的特點(diǎn)，因此想要防范其出現(xiàn)故障，首先在應(yīng)用刮板輸送機(jī)時(shí)應(yīng)按照承載力選擇合適的型號(hào)，盡可能避免不合規(guī)則的超負(fù)荷運(yùn)載情況出現(xiàn)。另外做好液力耦合器的檢驗(yàn)，設(shè)置易熔合金保護(hù)塞，確保液力耦合器的油溫處于正常標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，此保護(hù)部件當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異常時(shí)，會(huì)及時(shí)給予操作人員反饋，避免出現(xiàn)較大損失。最后需要注意注液量問題，應(yīng)遵循使用說明進(jìn)行操作。

3.6 中部槽故障預(yù)防措施

結(jié)合中部槽的承擔(dān)職責(zé)進(jìn)行分析，想要有效避免此部位出現(xiàn)故障，首先需要確保按照承載能力操作機(jī)器，同時(shí)注意設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)問題，減量避免超負(fù)荷作業(yè)。定期開展檢查，仔細(xì)查驗(yàn)中部槽部位各零件情況，發(fā)現(xiàn)磨損嚴(yán)重零件及時(shí)進(jìn)行更換，發(fā)現(xiàn)有部件松動(dòng)，及時(shí)進(jìn)行加固，做好日常維護(hù)工作，盡量減少腐蝕、摩擦等帶來的危害，通過這些措施，有效預(yù)防中部槽故障。

3.7 其他故障預(yù)防措施

除了上述重點(diǎn)闡述的幾種故障外，刮板輸送機(jī)實(shí)際應(yīng)用過程中其他部位也會(huì)出現(xiàn)故障。雖然這些故障較文中具體闡述故障出現(xiàn)頻率較低，但也應(yīng)加強(qiáng)關(guān)注，采取恰當(dāng)?shù)拇胧┯行ьA(yù)防故障發(fā)生。例如定期對(duì)鏈輪、緊鏈裝置等進(jìn)行檢查，觀察部件磨損情況，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)變形等情況時(shí)，及時(shí)進(jìn)行更換[6]。

4 結(jié)語

綜上所述，刮板輸送機(jī)在礦山作業(yè)中十分常見，且承擔(dān)了許多工作任務(wù)，因此一旦出現(xiàn)故障會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失?；诖思訌?qiáng)對(duì)刮板輸送機(jī)常見故障的研究有實(shí)際意義，通過研究故障發(fā)生緣由，從而針對(duì)性地提出預(yù)防策略，對(duì)加強(qiáng)刮板運(yùn)輸機(jī)使用效果有重要作用。