礦用刮板輸送機圓環(huán)鏈?zhǔn)褂弥械墓收戏治?/h1>
2020-10-16 09:53:56張海毅
機械管理開發(fā) 2020年10期
張海毅
（山西軒騰建設(shè)工程有限公司， 山西 原平 034114）
引言
刮板輸送機是煤礦開采中的重要設(shè)備，而其設(shè)備中的圓環(huán)鏈則因井下環(huán)境的相對惡劣，加上經(jīng)常受到外部較大煤礦沖擊載荷的作用及結(jié)構(gòu)內(nèi)部的相互磨損，導(dǎo)致圓環(huán)鏈在使用中經(jīng)常出現(xiàn)卡鏈、斷裂等故障失效現(xiàn)象，嚴(yán)重影響著刮板輸送機的開采效率及作業(yè)安全[1]。因此，對圓環(huán)鏈?zhǔn)褂弥械目ㄦ?、斷鏈、掉鏈等故障發(fā)生原因及故障解決方法進行分析。
1 礦用刮板輸送機的結(jié)構(gòu)組成
礦用刮板輸送機作為煤礦開采中的重要設(shè)備，其結(jié)構(gòu)主要包括機頭、中間部位、機尾、鏈輪、電動機、減速器、機槽、圓環(huán)鏈等[2]，其中，圓環(huán)鏈結(jié)構(gòu)實物圖如圖1 所示。同時，刮板輸送機中的中間部位通過不同節(jié)距的中部槽及多渡槽等相互連接而成，而機槽則主要包括上槽、下槽、刮板鏈等結(jié)構(gòu)，機尾包括回轉(zhuǎn)滾筒、機尾架、回轉(zhuǎn)鏈等[3]。刮板輸送機在運行過程中，電動機旋轉(zhuǎn)，通過相關(guān)齒輪嚙合及鍵帶動鏈輪進行運動，進而帶動圓環(huán)鏈的運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)刮板輸送機的煤礦開采作業(yè)。同時，刮板機中的物料在料槽中發(fā)生相互擠壓及摩擦，會對圓環(huán)鏈造成一定程度的磨損現(xiàn)象，嚴(yán)重時則會造成圓環(huán)鏈發(fā)生斷裂現(xiàn)象。
2 圓環(huán)鏈?zhǔn)褂弥械墓收戏治?/h2>2.1 卡鏈故障
圓環(huán)鏈的卡鏈故障是刮板輸送機使用過程中的主要故障類型，分析其原因主要包括[4]：
1）刮板機在運行過程中，會因其底層運輸大量的煤石而產(chǎn)生較多的浮煤、碎石等雜物，并長期堆積在鏈輪軸組卸載點處，由此會頂起撥鏈器及固定錘頭的螺栓扣出現(xiàn)松動，輸送機上的舌板、撥鏈器先后被卷入，最終導(dǎo)致壓板的瞬間斷裂，圓環(huán)鏈與鏈條之間出現(xiàn)卡鏈現(xiàn)象；
圖1 刮板輸送機圓環(huán)鏈圖
2）由于現(xiàn)場工作人員未嚴(yán)格按照刮板輸送機的操作流程進行操作，導(dǎo)致刮板輸送機在停機后未及時停止后刮板機的運行，最終導(dǎo)致刮板輸送機出現(xiàn)倒拉現(xiàn)象并運載過量的煤礦，由此產(chǎn)生了卡鏈現(xiàn)象；
3）由于溜槽對口的錯位，導(dǎo)致運輸過程的煤石一端被卡在輸送機的煤幫中，一端被卡在溜槽中，此時，鏈輪與圓環(huán)鏈正處于持續(xù)運行狀態(tài)，較大的沖擊力導(dǎo)致了輸送機出現(xiàn)了卡鏈故障，最終可能引起更大的斷鏈現(xiàn)象。
2.2 斷鏈故障
1）圓環(huán)鏈在設(shè)計及使用中，由于設(shè)計的誤差及外部煤礦雜物的掉入，會導(dǎo)致圓環(huán)鏈出現(xiàn)過緊現(xiàn)象，隨著圓弧鏈的不斷運轉(zhuǎn)，最終出現(xiàn)了過松現(xiàn)象，這使得兩鏈條的長短出現(xiàn)不一致現(xiàn)象，產(chǎn)生了跳牙，鏈環(huán)在牙齒的沖擊作用下，造成了圓環(huán)鏈的結(jié)構(gòu)變形，最終出現(xiàn)斷鏈現(xiàn)象[5]。
2）圓環(huán)鏈在設(shè)計中，因鏈輪發(fā)生不同程度的磨損，使得鏈環(huán)的節(jié)距存在不一致現(xiàn)象，圓環(huán)鏈長期在此環(huán)境下作業(yè)，使得嚙合產(chǎn)生的負(fù)荷均集中在單一鏈條上，最終使得圓環(huán)鏈之間出現(xiàn)了斷裂現(xiàn)象。
3）工作面在長期運行中，由于受到外部不同載荷的沖擊作用，使得工作面因受力不均而出現(xiàn)了脫軌現(xiàn)象，最終產(chǎn)生了斷鏈故障。
4）當(dāng)刮板機的煤礦運輸量相對較大時，也會導(dǎo)致電動機上因超負(fù)荷運行而使圓環(huán)鏈上的張緊力越來越大，最終也使圓環(huán)鏈出現(xiàn)了斷裂現(xiàn)象。
綜上分析，除了圓環(huán)鏈發(fā)生斷裂的原因外，其運動過程中的動載荷、礦井中水的腐蝕性、部件之間的相互磨損、圓環(huán)鏈出現(xiàn)結(jié)構(gòu)開裂時而未及時進行維修更換等等，也會使圓環(huán)鏈出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。
2.3 掉鏈故障
1）隨著設(shè)備的長時間運行，設(shè)備上的鏈齒出現(xiàn)了不同面現(xiàn)象，當(dāng)多個鏈齒的不共面偏差超過一定范圍時，則可能導(dǎo)致圓環(huán)鏈出現(xiàn)掉鏈現(xiàn)象[6]；
2）設(shè)備機頭在長時間運行時，極容易出現(xiàn)機頭偏移現(xiàn)象，同時，由于機頭上底座的不平整，當(dāng)圓環(huán)鏈高速運行時，會使圓環(huán)鏈出現(xiàn)掉鏈現(xiàn)象；
3）鏈輪與鏈條嚙合時，會有外部雜質(zhì)掉入至嚙合處，加上不同鏈條長度的不一致，刮板會出現(xiàn)嚴(yán)重的歪斜，這也使得圓環(huán)鏈極容易出現(xiàn)掉鏈現(xiàn)象。
3 圓環(huán)鏈故障的處理方法
3.1 卡鏈處理方法
1）當(dāng)圓弧鏈出現(xiàn)卡鏈時，首先停止設(shè)備運行，專業(yè)的設(shè)備維修人員對卡鏈故障發(fā)生位置進行查找，并對卡鏈原因進行分析，采用專業(yè)工具來解決卡鏈現(xiàn)象；
2）若采用專業(yè)的工具也無法解決卡鏈故障時，可考慮將鏈輪及圓環(huán)鏈進行拆卸，取出被卡鏈條，然后將鏈輪進行安裝復(fù)位，再將圓環(huán)鏈安裝至鏈輪上；
3）當(dāng)被卡鏈條無法取出時，可采用專業(yè)工具，將被卡鏈條進行敲擊或敲斷，取出被卡鏈條后，再對拆除的鏈條進行更換。
3.2 斷鏈處理方法
1）當(dāng)設(shè)備上有伸縮機頭裝置時，可采用轉(zhuǎn)載機進行來回的收縮及張緊操作來完成鏈條的連接作用；
2）當(dāng)刮板輸送機上無伸縮機頭時，可采用電機的反轉(zhuǎn)操作來完成斷鏈的連接，即將斷鏈一端固定在機頭架上，另一端固定在鏈輪上，啟動電機并使其反轉(zhuǎn)，并利用緊鏈器閘來固定鏈輪，在此條件下進行斷鏈條的連接；
3）對斷鏈長度進行測量，若鏈條長度較短時，可在斷鏈部位添加鏈條，并采用鏈條連接器，將新增鏈條及斷裂鏈條進行連接。
3.3 掉鏈處理方法
1）將刮板輸送機停止運行，對鏈輪的共面情況進行檢查，若發(fā)現(xiàn)鏈輪的共面程度較差，可采用專業(yè)工具對鏈輪進行調(diào)整；
2）檢查鏈條的長度是否長于鏈輪的間隙，若鏈條長度較長時，可調(diào)整鏈條的長度，保證鏈輪與鏈條的有效嚙合，防止掉鏈發(fā)生；
3）當(dāng)鏈條發(fā)生掉鏈時，可采用專業(yè)工具將鏈條與鏈輪進行安裝，并檢查鏈條或鏈輪的有效長度是否合理。
4 圓環(huán)鏈故障預(yù)防措施
1）定期對鏈條長度進行檢查，保證鏈條長度的一致性，保證鏈條的受力基本均勻；
2）定期對工作面的平整性進行檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其發(fā)生結(jié)構(gòu)變形時，可首先對其結(jié)構(gòu)進行校形，以此保證鏈條故障的發(fā)生；
3）當(dāng)鏈條運行一段時間后，可將鏈條拆下后進行90°的翻轉(zhuǎn)，以此使得垂直方向鏈條與水平方向鏈條的磨損程度保持一致，可減小圓環(huán)鏈的斷裂；
4）當(dāng)煤礦中掉煤嚴(yán)重、溜槽煤量過大時，可組織人員對煤礦堆積情況進行清理，保證鏈輪與鏈條之間無煤礦聚集，可有效防止卡鏈故障發(fā)生。
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1 礦用刮板輸送機的結(jié)構(gòu)組成
礦用刮板輸送機作為煤礦開采中的重要設(shè)備，其結(jié)構(gòu)主要包括機頭、中間部位、機尾、鏈輪、電動機、減速器、機槽、圓環(huán)鏈等[2]，其中，圓環(huán)鏈結(jié)構(gòu)實物圖如圖1 所示。同時，刮板輸送機中的中間部位通過不同節(jié)距的中部槽及多渡槽等相互連接而成，而機槽則主要包括上槽、下槽、刮板鏈等結(jié)構(gòu)，機尾包括回轉(zhuǎn)滾筒、機尾架、回轉(zhuǎn)鏈等[3]。刮板輸送機在運行過程中，電動機旋轉(zhuǎn)，通過相關(guān)齒輪嚙合及鍵帶動鏈輪進行運動，進而帶動圓環(huán)鏈的運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)刮板輸送機的煤礦開采作業(yè)。同時，刮板機中的物料在料槽中發(fā)生相互擠壓及摩擦，會對圓環(huán)鏈造成一定程度的磨損現(xiàn)象，嚴(yán)重時則會造成圓環(huán)鏈發(fā)生斷裂現(xiàn)象。
2 圓環(huán)鏈?zhǔn)褂弥械墓收戏治?/h2>2.1 卡鏈故障
圓環(huán)鏈的卡鏈故障是刮板輸送機使用過程中的主要故障類型，分析其原因主要包括[4]：
1）刮板機在運行過程中，會因其底層運輸大量的煤石而產(chǎn)生較多的浮煤、碎石等雜物，并長期堆積在鏈輪軸組卸載點處，由此會頂起撥鏈器及固定錘頭的螺栓扣出現(xiàn)松動，輸送機上的舌板、撥鏈器先后被卷入，最終導(dǎo)致壓板的瞬間斷裂，圓環(huán)鏈與鏈條之間出現(xiàn)卡鏈現(xiàn)象；
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2）由于現(xiàn)場工作人員未嚴(yán)格按照刮板輸送機的操作流程進行操作，導(dǎo)致刮板輸送機在停機后未及時停止后刮板機的運行，最終導(dǎo)致刮板輸送機出現(xiàn)倒拉現(xiàn)象并運載過量的煤礦，由此產(chǎn)生了卡鏈現(xiàn)象；
3）由于溜槽對口的錯位，導(dǎo)致運輸過程的煤石一端被卡在輸送機的煤幫中，一端被卡在溜槽中，此時，鏈輪與圓環(huán)鏈正處于持續(xù)運行狀態(tài)，較大的沖擊力導(dǎo)致了輸送機出現(xiàn)了卡鏈故障，最終可能引起更大的斷鏈現(xiàn)象。
2.2 斷鏈故障
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2）圓環(huán)鏈在設(shè)計中，因鏈輪發(fā)生不同程度的磨損，使得鏈環(huán)的節(jié)距存在不一致現(xiàn)象，圓環(huán)鏈長期在此環(huán)境下作業(yè)，使得嚙合產(chǎn)生的負(fù)荷均集中在單一鏈條上，最終使得圓環(huán)鏈之間出現(xiàn)了斷裂現(xiàn)象。
3）工作面在長期運行中，由于受到外部不同載荷的沖擊作用，使得工作面因受力不均而出現(xiàn)了脫軌現(xiàn)象，最終產(chǎn)生了斷鏈故障。
4）當(dāng)刮板機的煤礦運輸量相對較大時，也會導(dǎo)致電動機上因超負(fù)荷運行而使圓環(huán)鏈上的張緊力越來越大，最終也使圓環(huán)鏈出現(xiàn)了斷裂現(xiàn)象。
綜上分析，除了圓環(huán)鏈發(fā)生斷裂的原因外，其運動過程中的動載荷、礦井中水的腐蝕性、部件之間的相互磨損、圓環(huán)鏈出現(xiàn)結(jié)構(gòu)開裂時而未及時進行維修更換等等，也會使圓環(huán)鏈出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。
2.3 掉鏈故障
1）隨著設(shè)備的長時間運行，設(shè)備上的鏈齒出現(xiàn)了不同面現(xiàn)象，當(dāng)多個鏈齒的不共面偏差超過一定范圍時，則可能導(dǎo)致圓環(huán)鏈出現(xiàn)掉鏈現(xiàn)象[6]；
2）設(shè)備機頭在長時間運行時，極容易出現(xiàn)機頭偏移現(xiàn)象，同時，由于機頭上底座的不平整，當(dāng)圓環(huán)鏈高速運行時，會使圓環(huán)鏈出現(xiàn)掉鏈現(xiàn)象；
3）鏈輪與鏈條嚙合時，會有外部雜質(zhì)掉入至嚙合處，加上不同鏈條長度的不一致，刮板會出現(xiàn)嚴(yán)重的歪斜，這也使得圓環(huán)鏈極容易出現(xiàn)掉鏈現(xiàn)象。
3 圓環(huán)鏈故障的處理方法
3.1 卡鏈處理方法
1）當(dāng)圓弧鏈出現(xiàn)卡鏈時，首先停止設(shè)備運行，專業(yè)的設(shè)備維修人員對卡鏈故障發(fā)生位置進行查找，并對卡鏈原因進行分析，采用專業(yè)工具來解決卡鏈現(xiàn)象；
2）若采用專業(yè)的工具也無法解決卡鏈故障時，可考慮將鏈輪及圓環(huán)鏈進行拆卸，取出被卡鏈條，然后將鏈輪進行安裝復(fù)位，再將圓環(huán)鏈安裝至鏈輪上；
3）當(dāng)被卡鏈條無法取出時，可采用專業(yè)工具，將被卡鏈條進行敲擊或敲斷，取出被卡鏈條后，再對拆除的鏈條進行更換。
3.2 斷鏈處理方法
1）當(dāng)設(shè)備上有伸縮機頭裝置時，可采用轉(zhuǎn)載機進行來回的收縮及張緊操作來完成鏈條的連接作用；
2）當(dāng)刮板輸送機上無伸縮機頭時，可采用電機的反轉(zhuǎn)操作來完成斷鏈的連接，即將斷鏈一端固定在機頭架上，另一端固定在鏈輪上，啟動電機并使其反轉(zhuǎn)，并利用緊鏈器閘來固定鏈輪，在此條件下進行斷鏈條的連接；
3）對斷鏈長度進行測量，若鏈條長度較短時，可在斷鏈部位添加鏈條，并采用鏈條連接器，將新增鏈條及斷裂鏈條進行連接。
3.3 掉鏈處理方法
1）將刮板輸送機停止運行，對鏈輪的共面情況進行檢查，若發(fā)現(xiàn)鏈輪的共面程度較差，可采用專業(yè)工具對鏈輪進行調(diào)整；
2）檢查鏈條的長度是否長于鏈輪的間隙，若鏈條長度較長時，可調(diào)整鏈條的長度，保證鏈輪與鏈條的有效嚙合，防止掉鏈發(fā)生；
3）當(dāng)鏈條發(fā)生掉鏈時，可采用專業(yè)工具將鏈條與鏈輪進行安裝，并檢查鏈條或鏈輪的有效長度是否合理。
4 圓環(huán)鏈故障預(yù)防措施
1）定期對鏈條長度進行檢查，保證鏈條長度的一致性，保證鏈條的受力基本均勻；
2）定期對工作面的平整性進行檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其發(fā)生結(jié)構(gòu)變形時，可首先對其結(jié)構(gòu)進行校形，以此保證鏈條故障的發(fā)生；
3）當(dāng)鏈條運行一段時間后，可將鏈條拆下后進行90°的翻轉(zhuǎn)，以此使得垂直方向鏈條與水平方向鏈條的磨損程度保持一致，可減小圓環(huán)鏈的斷裂；
4）當(dāng)煤礦中掉煤嚴(yán)重、溜槽煤量過大時，可組織人員對煤礦堆積情況進行清理，保證鏈輪與鏈條之間無煤礦聚集，可有效防止卡鏈故障發(fā)生。
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