付偉

（中國(guó)平煤神馬集團(tuán)設(shè)備租賃分公司，河南平頂山　467000）

刮板輸送機(jī)復(fù)合技術(shù)的研究與應(yīng)用

付偉

（中國(guó)平煤神馬集團(tuán)設(shè)備租賃分公司，河南平頂山467000）

刮板輸送機(jī)作為煤炭運(yùn)輸?shù)闹饕\(yùn)輸設(shè)備，在煤炭生產(chǎn)中起著非常重要的作用，隨著當(dāng)今世界綜采技術(shù)的發(fā)展和設(shè)計(jì)思路的不斷創(chuàng)新、高產(chǎn)高效工作面的相繼投產(chǎn)，刮板輸送機(jī)在在當(dāng)前采煤工作面的作用不僅是運(yùn)送煤，而且還是采煤機(jī)的運(yùn)行軌道、液壓支架的推移支點(diǎn)、還要懸掛工作面設(shè)備的電纜、水管等，刮板輸送機(jī)已成為現(xiàn)代采煤工藝中不可缺少的主要設(shè)備，板輸送機(jī)的可靠、穩(wěn)定、高效運(yùn)行也將直接影響著礦井的生產(chǎn)能力和煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

刮板輸送機(jī)輸送技術(shù)設(shè)計(jì)

通過(guò)刮板輸送機(jī)復(fù)合技術(shù)研究，可最大限度的提高刮板輸送機(jī)的使用壽命，同時(shí)延長(zhǎng)維修周期，提高運(yùn)輸機(jī)的服務(wù)年限，盡量減少或者避免運(yùn)行過(guò)程中因刮板機(jī)中部槽及各磨損部位磨損嚴(yán)重而必須停機(jī)更換的檢修維護(hù)時(shí)間，無(wú)形中調(diào)高了生產(chǎn)效率，為集團(tuán)公司新的刮板輸送機(jī)改造方法探索出一條可行之路。為加快高產(chǎn)、高效礦井建設(shè)起到推動(dòng)作用。

1　刮板輸送機(jī)復(fù)合技術(shù)研究理論分析

目前，受?chē)?guó)家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)能環(huán)保力度加大等因素影響，煤炭等基礎(chǔ)能源消費(fèi)缺乏強(qiáng)力支撐，動(dòng)力不足，需求整體疲軟，國(guó)內(nèi)煤炭市場(chǎng)形勢(shì)并不樂(lè)觀，集團(tuán)也面臨著產(chǎn)能過(guò)剩、需求疲弱、存煤量高企、進(jìn)口煤沖擊、價(jià)格持續(xù)低迷、企業(yè)經(jīng)營(yíng)困難等問(wèn)題的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，在這樣形勢(shì)下對(duì)我們煤礦生產(chǎn)提出了更高的要求：加快設(shè)備更新速度，提高煤炭開(kāi)采效率，降低生產(chǎn)成本。刮板輸送機(jī)作為煤炭運(yùn)輸?shù)闹饕\(yùn)輸設(shè)備，在煤炭生產(chǎn)中起著非常重要的作用，隨著當(dāng)今世界綜采技術(shù)的發(fā)展和設(shè)計(jì)思路的不斷創(chuàng)新、高產(chǎn)高效工作面的相繼投產(chǎn)，刮板輸送機(jī)在在當(dāng)前采煤工作面的作用不僅是運(yùn)送煤，而且還是采煤機(jī)的運(yùn)行軌道、液壓支架的推移支點(diǎn)、還要懸掛工作面設(shè)備的電纜、水管等，刮板輸送機(jī)已成為現(xiàn)代采煤工藝中不可缺少的主要設(shè)備，板輸送機(jī)的可靠、穩(wěn)定、高效運(yùn)行也將直接影響著礦井的生產(chǎn)能力和煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。集團(tuán)現(xiàn)有在采綜采工作面72個(gè)，井下裝有72臺(tái)刮板輸送機(jī)，其中型號(hào)都有：SGZ630/264、SGZ764/ 500、SGZ764/750、SGZ800/800、SGZ900/1050。由于運(yùn)送物料（煤及矸石），刮板和鏈條在整個(gè)溜槽中進(jìn)行平面滑行，故工作阻力大，機(jī)身整體磨損十分嚴(yán)重。溜槽、機(jī)頭尾、過(guò)渡槽是刮板輸送機(jī)的主體，是刮板輸送機(jī)運(yùn)輸順利進(jìn)行的承載部件，日常故障也以磨損為主。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)每年因磨損而報(bào)廢的刮板輸送機(jī)高達(dá)將近700多部，中部槽數(shù)量高達(dá)10萬(wàn)余節(jié)，消耗的鋼材10多萬(wàn)余噸，價(jià)值4億多元，且隨著開(kāi)采深度的不斷延伸和地質(zhì)條件的不斷惡化，每年因磨損而報(bào)廢數(shù)量仍在不斷大量增加。從而運(yùn)輸機(jī)溜槽、機(jī)頭尾、過(guò)渡槽的使用壽命，直接影響刮板輸送機(jī)的壽命，也影響到整個(gè)工作面的生產(chǎn)效率。所以，我們把刮板輸送機(jī)使用改造項(xiàng)目提上了日程，對(duì)刮板輸送機(jī)整機(jī)使用耐磨復(fù)合鋼板（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“信鉻鋼”）進(jìn)行改造，延長(zhǎng)其工作時(shí)間，降低井下一線(xiàn)工人檢修和更換損壞槽子的勞動(dòng)強(qiáng)度，，對(duì)集團(tuán)加速礦用設(shè)備更新、提高煤炭開(kāi)采效率，降低生產(chǎn)成本具有十分重要的意義，也秉承了集團(tuán)關(guān)于科技創(chuàng)新、開(kāi)發(fā)原創(chuàng)技術(shù)的企業(yè)理念。

2　刮板輸送機(jī)復(fù)合技術(shù)設(shè)計(jì)需求與主要研究?jī)?nèi)容

2.1設(shè)計(jì)需求分析

通過(guò)調(diào)研，結(jié)合集團(tuán)實(shí)際，選擇引進(jìn)或委托承修商共同研究開(kāi)發(fā)適合平煤實(shí)際地質(zhì)條件的刮板輸送機(jī)修復(fù)技術(shù)。因?yàn)槟壳凹瘓F(tuán)各礦都存在原煤開(kāi)采成本在不斷增高，再加上近幾年煤炭經(jīng)濟(jì)效益下滑，煤炭企業(yè)出現(xiàn)大面積的虧損，為了節(jié)約成本、減少刮板輸送機(jī)修理資金投入和新設(shè)備的購(gòu)入量，經(jīng)公司領(lǐng)導(dǎo)研究決定對(duì)到大修理周期的刮板輸送機(jī)進(jìn)行信鉻鋼技術(shù)修復(fù)改造，并順利實(shí)現(xiàn)對(duì)集團(tuán)目前井下刮板輸送機(jī)耐磨性研究和井上部分因磨損不均提前報(bào)廢或待廢的刮板運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行再次修復(fù)使用，使整改刮板輸送機(jī)各易磨損部位使用壽命同步的目的，最終實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)整機(jī)使用壽命的延長(zhǎng)。

2.2刮板輸送機(jī)復(fù)合技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容分析

本項(xiàng)目旨在研究分析刮板輸送機(jī)磨損原因及如何增強(qiáng)和提高綜采工作面刮板輸送機(jī)耐磨性和部分因磨損不均而提前進(jìn)入報(bào)廢或待廢狀態(tài)的刮板輸送機(jī)修復(fù)使用，最終實(shí)現(xiàn)整機(jī)各部位使用壽命周期同步的目的，對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)：

（1）對(duì)刮板輸送機(jī)井下運(yùn)行工況進(jìn)行研究分析。（2）對(duì)刮板輸送機(jī)刮板輸送機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)中的磨損情況分析研究。（3）對(duì)刮板輸送機(jī)使用情況進(jìn)行磨損機(jī)理分析。（4）對(duì)刮板輸送機(jī)槽幫部位及槽幫端頭部位的磨損情況進(jìn)行研究。（5）對(duì)刮板輸送機(jī)中部槽的磨損特性進(jìn)行研究。（6）對(duì)刮板輸送機(jī)中部槽修復(fù)的質(zhì)量特性進(jìn)行研究。（7）對(duì)刮板輸送機(jī)16Mn剛材質(zhì)進(jìn)行分析研究。（8）對(duì)信鉻鋼耐磨焊絲及其成分與性能進(jìn)行研究。（9）對(duì)刮板輸送機(jī)信鉻鋼材質(zhì)進(jìn)行分析研究。（10）對(duì)刮板輸送機(jī)使用信鉻鋼技術(shù)耐磨層進(jìn)行全覆蓋修復(fù)工藝的研究。

3　整機(jī)修復(fù)技術(shù)方案及技術(shù)要求

3.1技術(shù)方案

根據(jù)刮板輸送機(jī)的工況、運(yùn)輸機(jī)的磨損機(jī)理、材料及耐磨層全覆蓋強(qiáng)化工藝方法等的對(duì)比、分析、研究，選定以下技術(shù)方案：

（1）機(jī)頭鏈輪齒磨損需修復(fù)，軸承、浮封環(huán)、分鏈器、密封換新。鏈輪大軸軸承位磨損需修復(fù)。（2）機(jī)尾鏈輪體鏈齒修復(fù)，軸承、密封、分鏈器、浮封環(huán)換新。（3）機(jī)頭、機(jī)尾中板表面用信鉻鋼材質(zhì)熔覆，底板用耐磨焊絲焊接回復(fù)到原尺寸，兩側(cè)幫用耐磨焊絲修復(fù)到原圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸（寬度724mm，誤差±2）。（4）過(guò)渡槽2節(jié)中板換新用（20+5）mm信鉻鋼，帶舌板，底板換新（16+4）mm信鉻鋼換新，齒軌座斷裂的需換新，槽幫兩側(cè)用耐磨焊絲補(bǔ)焊，槽幫端頭有斷裂需換新，修復(fù)后所有部位恢復(fù)到原設(shè)計(jì)尺寸（槽幫上開(kāi)口582mm誤差±2，上沿最薄位置厚度20mm），槽幫端口位置尺寸保證在724mm±1mm。（5）中部槽底板變形或磨損超過(guò)5mm換新；所有中部槽舌板采用平口舌板全部換新（厚度（20+5）寬度240mm信鉻鋼材質(zhì)，舌板搭接口厚度尺寸上部為13mm，下部為10mm。中部槽修復(fù)后的尺寸達(dá)到圖紙規(guī)定尺寸（槽幫上開(kāi)口582mm誤差±2，上沿最薄位置厚度20mm），槽幫兩側(cè)用信鉻鋼材質(zhì)回復(fù)到原圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸保證在724mm±1。（6）整機(jī)推移耳斷裂和變形嚴(yán)重的換新，厚度為70mm需生根焊接，內(nèi)寬保證87mm。所有齒軌座磨損嚴(yán)重的和斷裂的全部換新。（7）減速機(jī)進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)后各部位軸承全部換新，修復(fù)后整機(jī)各部位性能達(dá)到減速器修理相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。（8）對(duì)電機(jī)進(jìn)行修復(fù)。修復(fù)后整機(jī)絕緣不低于1000M Ω。（9）所有緊固件必須拆解的需過(guò)油，壞的換新。（10）其余未涉及到的要求與礦方協(xié)商解決。

3.2完成改造技術(shù)的工藝過(guò)程

（1）對(duì)待改造刮板運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行清理除銹。（2）根據(jù)圖紙要求實(shí)現(xiàn)中部槽、機(jī)頭尾的下料。（3）根據(jù)刮板運(yùn)輸機(jī)的耐磨要求耐磨層全覆蓋圖案與耐磨層全覆蓋密度（4）在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行編程。（5）利用耐磨層全覆蓋強(qiáng)化技術(shù)，根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)刮板輸送機(jī)中部槽、機(jī)頭尾進(jìn)行熔覆強(qiáng)化。（6）對(duì)耐磨層全覆蓋后中部槽、機(jī)頭尾發(fā)生的殘余變形進(jìn)行整形處理。（7）利用二氧化碳保護(hù)焊對(duì)槽幫鋼及中、底板進(jìn)行組焊。（8）完工質(zhì)量檢查及組裝試驗(yàn)。（9）噴漆。（10）出廠驗(yàn)收。

3.3實(shí)施方案

（1）分割基板（16Mn鋼板）。按圖紙要求排版基板并切割成塊，畫(huà)線(xiàn)預(yù)留信鉻鋼焊接邊及銑邊端面并標(biāo)出融敷區(qū)域。（2）堆焊融敷層。將分割成塊的信鉻鋼基板裝甲在數(shù)控堆焊設(shè)備平臺(tái)上---通過(guò)數(shù)控堆焊系統(tǒng)編程堆焊區(qū)融敷線(xiàn)---調(diào)整堆焊設(shè)備將含高碳高鉻藥芯焊絲通過(guò)逆變氣體保護(hù)焊機(jī)高溫（1200-1400度）融敷在基板上---通過(guò)擬定好的的焊接工藝連續(xù)堆焊至標(biāo)準(zhǔn)尺寸（長(zhǎng)、寬、厚）。在整個(gè)堆焊過(guò)程因電弧產(chǎn)生的高溫會(huì)使正在堆焊的信鉻鋼及基材產(chǎn)生熱變形，大大影響堆焊的外觀質(zhì)量，為避免此現(xiàn)象在整個(gè)堆焊融敷過(guò)程中，基板通過(guò)固定壓板牢牢緊固在堆時(shí)平臺(tái)上，直至整個(gè)堆焊過(guò)程結(jié)束后，待整板余溫基本完全退卻方松下緊固螺栓。（3）割前校平。信鉻鋼在堆焊完成后，雖由緊固壓板緊固，但堆焊層及基材間仍有大量應(yīng)力沒(méi)有釋放，至使整個(gè)板面約有70-80毫米的變形。為釋放此應(yīng)力通過(guò)三輥校平設(shè)備將堆焊完成的信鉻鋼板進(jìn)行初校平，達(dá)到整個(gè)板面基本平整（板面平整度約在5-10毫米左右），在校平過(guò)程中盡可能將相臨兩板邊校平，防止有死角，不平處通過(guò)大壓力液壓校平設(shè)備將其壓平。（4）切割。通過(guò)龍門(mén)式數(shù)控等離子切割機(jī)編程將信鉻鋼按圖紙切割，并在切割過(guò)程中預(yù)留焊接邊及銑邊位置。（5）打焊接坡口。通過(guò)半自動(dòng)等離子切割機(jī)將焊接邊按圖紙要求打出焊接坡口，再將兩邊按圖紙要求打出緩沖坡口。并通過(guò)手用交磨機(jī)去除流渣、毛刺。（6）最終校平。雖在切割前整個(gè)信鉻鋼板已基本校平，但在切割過(guò)程中由于切割產(chǎn)生的熱量及局部信鉻鋼應(yīng)力沒(méi)有完全釋放，切割完成的信鉻鋼板仍有少量的變形（變形量約在10-15毫米左右），為此再將切割好的信鉻鋼通過(guò)三輥校平設(shè)備進(jìn)行細(xì)致校平，在三輥校平設(shè)備不能完成的區(qū)域再通過(guò)大壓力液壓設(shè)備進(jìn)行校平，使整個(gè)板面平整度達(dá)到最理想的效果（板面平整度在1毫米左右）。（7）加工。需銑邊信鉻鋼板通過(guò)龍門(mén)數(shù)控銑床按圖紙要求進(jìn)行銑邊；需打孔信鉻鋼鋼板通過(guò)鉆床進(jìn)行鉆孔；需壓弧信鉻鋼鋼板通過(guò)液壓設(shè)備對(duì)其壓弧。

4　結(jié)語(yǔ)

刮板輸送機(jī)復(fù)合技術(shù)的應(yīng)用，可最大限度的提高刮板輸送機(jī)的使用壽命，同時(shí)延長(zhǎng)維修周期，提高運(yùn)輸機(jī)的服務(wù)年限，盡量減少或者避免運(yùn)行過(guò)程中因刮板機(jī)中部槽及各磨損部位磨損嚴(yán)重而必須停機(jī)更換的檢修維護(hù)時(shí)間，無(wú)形中調(diào)高了生產(chǎn)效率，為集團(tuán)公司新的刮板輸送機(jī)改造方法探索出一條可行之路。為加快高產(chǎn)、高效礦井建設(shè)起到推動(dòng)作用。

［1］賈會(huì)會(huì).刮板輸送機(jī)中部槽的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.礦山機(jī)械，2010（05）.

［2］張金福.大傾角綜采工作面控制刮板輸送機(jī)下滑技術(shù)研究［J］.煤炭工程，2012（12）.

［3］王冰，劉俊.薄煤層刮板輸送機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用［J］.煤礦機(jī)械，2013（07）.

付偉（1980—），男，河南息縣人，本科，工程師，主要從事設(shè)備管理工作。