降低刮板輸送機(jī)故障率的改造實(shí)踐

楊智濤，方瑞新

(西山煤電集團(tuán) 斜溝煤礦選煤廠，山西 呂梁 033602)

斜溝煤礦選煤廠隸屬于山西焦煤集團(tuán)，地處山西省呂梁市興縣北部，屬于礦井型選煤廠，主要產(chǎn)品為煉焦配煤和洗混煤，核定生產(chǎn)能力為15 Mt/a，分兩期建設(shè)安裝，于2011年2月全部投入生產(chǎn)運(yùn)行[1].生產(chǎn)部門主要包括準(zhǔn)備車間、洗煤車間、運(yùn)銷車間和煤質(zhì)車間。作業(yè)流程為準(zhǔn)備車間對(duì)0～300 mm原煤進(jìn)行150 mm預(yù)先篩分，為進(jìn)入洗煤車間分選做準(zhǔn)備，通過兩條膠帶輸送機(jī)進(jìn)入主廠房以后，50～150 mm塊煤采用重介淺槽排矸，50～1.5 mm末煤采用兩段兩產(chǎn)品重介旋流器分選，-1.5 mm煤泥用TCS分選，選后產(chǎn)品經(jīng)過脫介、脫水后進(jìn)入各自儲(chǔ)存系統(tǒng)等待外運(yùn)。

斜溝煤礦選煤廠廠型較大，幾乎所有設(shè)備都是中大型，一旦故障停機(jī)，檢修工作量大，會(huì)給生產(chǎn)帶來很大影響。重型刮板輸送機(jī)是煤炭生產(chǎn)加工企業(yè)最常用的運(yùn)輸設(shè)備之一，具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)、能經(jīng)受住煤炭(矸石)物料的沖、撞、砸、壓等外力作用的優(yōu)點(diǎn)[2].因此，在該廠各生產(chǎn)車間被廣泛應(yīng)用。

1 現(xiàn) 狀

刮板輸送機(jī)的工作原理：將敞開的溜槽作為煤炭、矸石或其他物料的承受件，將刮板固定在鏈條上(組成刮板鏈)，作為牽引構(gòu)件。當(dāng)機(jī)頭傳動(dòng)部件啟動(dòng)后，帶動(dòng)機(jī)頭鏈輪旋轉(zhuǎn)，使刮板鏈循環(huán)運(yùn)行帶動(dòng)物料沿著溜槽移動(dòng)，直至到排料口或機(jī)頭卸載。刮板鏈繞過鏈輪作無(wú)級(jí)閉合循環(huán)運(yùn)行，完成物料的輸送。選煤廠矸石轉(zhuǎn)載刮板輸送機(jī)型號(hào)為SGB-1400型，長(zhǎng)度為29.95 m，寬度為1.4 m，角度為0°，額定運(yùn)量1 500 t/h.由于矸石刮板輸送機(jī)位于選煤廠1.5 km處南山矸石倉(cāng)上，地理位置較遠(yuǎn)，生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)刮板鏈條拉斜、拉斷的頻率較高，出現(xiàn)故障往往在短時(shí)間內(nèi)不能及時(shí)維修，會(huì)影響正常的排矸作業(yè)，如故障不能及時(shí)排除繼而會(huì)影響正常生產(chǎn)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)該刮板輸送機(jī)平均每月出現(xiàn)故障次數(shù)高達(dá)18次，造成的影響時(shí)間高達(dá)36 h，急需解決。

2 原因分析

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn),刮板輸送機(jī)故障率較高的問題主要是鏈條拉斜、拉斷，主要由以下幾個(gè)方面造成：

1)刮板鏈條受力不均衡。刮板輸送機(jī)運(yùn)行靠頭輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)刮板鏈在軌道上摩擦滑動(dòng)，因此刮板鏈屬于易損耗配件。為了保證穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)，需要及時(shí)替換磨損嚴(yán)重的刮板鏈，但并不是每次都會(huì)對(duì)兩側(cè)刮板鏈條同時(shí)更換，于是出現(xiàn)新舊鏈條張緊度不同的現(xiàn)象，導(dǎo)致刮板容易拉斜，進(jìn)而拉斷[3].

2)鏈條粘連矸石不能及時(shí)脫落導(dǎo)致跳鏈。正常情況下，兩側(cè)鏈條帶動(dòng)刮板與軌道緊密貼合平穩(wěn)運(yùn)行，刮板機(jī)入料過程中，矸石不斷跌落、砸擊在刮板及鏈條上，小塊矸石會(huì)夾帶在鏈條連接環(huán)縫隙里，不能及時(shí)脫落會(huì)跟隨刮板持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，與導(dǎo)軌之間出現(xiàn)間隙，使鏈條兩側(cè)不在同一水平高度，尤其在與鏈輪嚙合處會(huì)出現(xiàn)局部受力過大的情況，極易導(dǎo)致鏈條或刮板變形，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理，會(huì)導(dǎo)致鏈條或刮板拉斷。

3)刮板粘連矸石不能及時(shí)脫落帶入機(jī)尾導(dǎo)致卡頓。文中所述刮板為矸石倉(cāng)倉(cāng)上轉(zhuǎn)載刮板，排料口位于刮板機(jī)中部，為了機(jī)體穩(wěn)固以及排料閘板開閉順暢，在排料口安裝有3道垂直于刮板運(yùn)行方向的寬度為20 cm的道軌，因此在刮板拉運(yùn)物料刮過道軌時(shí)，經(jīng)常會(huì)有物料不能及時(shí)脫落而錯(cuò)過排料口，直接拉運(yùn)至機(jī)尾，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，矸石不斷堆積碾壓，積累到一定程度后，會(huì)向兩邊擴(kuò)散，最終填充進(jìn)入尾輪和鏈條之間，造成卡頓，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致跳鏈、拉斜，甚至刮板拉斷。

3 解決措施

針對(duì)上述刮板輸送機(jī)出現(xiàn)故障的原因，進(jìn)行了研究，并采取了以下措施：

1)定期統(tǒng)一更換雙側(cè)刮板鏈條。在長(zhǎng)時(shí)間停車期間，對(duì)整個(gè)刮板輸送機(jī)的所有鏈條進(jìn)行統(tǒng)一更換，并在后期根據(jù)規(guī)律提前對(duì)即將到磨損周期的雙側(cè)鏈條統(tǒng)一更換，保證兩側(cè)鏈條張緊度一致，同時(shí)及時(shí)調(diào)整刮板入料溜槽導(dǎo)料板，保證物料沿刮板輸送機(jī)橫向均勻下料，避免偏載，力求刮板及刮板鏈條受力均衡[4].

2)改造刮板輸送機(jī)落料口側(cè)幫并加裝副溜槽。初始下料口寬度與刮板輸送機(jī)同寬，鏈條內(nèi)側(cè)帶料較易脫落進(jìn)入溜槽內(nèi)部，而鏈條外側(cè)緊靠刮板輸送機(jī)側(cè)幫，物料難以迅速掉落，因此在保證刮板輸送機(jī)強(qiáng)度、穩(wěn)定性的前提下，對(duì)刮板輸送機(jī)下料口兩側(cè)進(jìn)行擴(kuò)張，各增加一處副溜槽(圖1)，擴(kuò)寬尺寸為單側(cè)170 mm，兩側(cè)一共擴(kuò)寬340 mm，因此在矸石落料口寬度由原先的1 400 mm，增加為現(xiàn)在的1 740 mm，落料口增寬，從而提升粘連矸石顆粒掉落效率。

圖1 擴(kuò)張落料口處新增溜槽圖

3)制作并加裝聚氨酯材質(zhì)的清鏈器。由于清鏈器屬于非標(biāo)件，而且并非刮板必需結(jié)構(gòu)件，需要根據(jù)實(shí)際情況自行制作安裝。其工作原理是將帶有一定韌性和硬度的清鏈器貼緊刮板鏈條安裝，在清鏈器和刮料板相對(duì)移動(dòng)的過程中，實(shí)現(xiàn)“清鏈”的目的。以前使用的絕大多數(shù)清鏈器材質(zhì)均為廢舊皮帶，清鏈效果不佳。在現(xiàn)場(chǎng)針對(duì)矸石這種硬質(zhì)顆粒，而且含有一定水分及粉末狀的物料進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)用聚氨酯材質(zhì)制作的清鏈器效果最佳，既能緊密貼緊刮板鏈又不至于導(dǎo)致刮板卡頓或者損壞刮板鏈，而且相對(duì)耐磨，韌性較好。在整條刮板輸送機(jī)安裝5組聚氨酯清鏈器，機(jī)頭位置1組，副溜槽位置設(shè)置3組，刮板機(jī)頭1組。使用聚氨酯清鏈器，同時(shí)配合擴(kuò)寬后的副溜槽，清料效果顯著提升(圖2).

圖2 刮板鏈清鏈器圖

4)改造下料口過渡板。原有過渡板道軌較寬，而且緊貼刮板機(jī)箱體，矸石經(jīng)過落料口時(shí)整體的掉落面積較小[5].因此，利用寬度更小的滑道替換舊道軌，同時(shí)將原貼近箱體的位置移到落料口中間，為刮板和鏈條上粘連的矸石物料增大了脫落間隙，增加了物料掉落面積15%左右，使得物料脫落更徹底。

4 效 果

經(jīng)過半個(gè)月的施工改造，所有措施全部施工完畢，試運(yùn)行3個(gè)月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，平均每月刮板輸送機(jī)故障次數(shù)降至1.8次，影響時(shí)間降至2 h.相比較改造前的每月36 h，減少了34 h，排矸系統(tǒng)總裝機(jī)容量為733 kW，在處理刮板過程中，往往為了縮短啟車時(shí)間，其它設(shè)備一直處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，檢修時(shí)間縮短34 h，電價(jià)按1元/kWh計(jì)，則每月可節(jié)約電費(fèi)約2.5萬(wàn)元。此次改造施工費(fèi)用較少，但效果顯著，不僅節(jié)約了電耗，同時(shí)保證了生產(chǎn)的連續(xù)性，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

5 結(jié) 語(yǔ)

刮板輸送機(jī)是選煤廠最常用設(shè)備之一，文中所述問題并不是個(gè)別現(xiàn)象，通過因地制宜、簡(jiǎn)單改造，避免了常見故障的發(fā)生，減少了停機(jī)次數(shù)，降低了影響時(shí)間，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性，既有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，也避免了設(shè)備空轉(zhuǎn)產(chǎn)生的電耗，同時(shí)減輕職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，為刮板輸送機(jī)使用單位的技術(shù)改造提供了經(jīng)驗(yàn)。