趙宇杰

(同煤集團(tuán)煤峪口礦)

煤礦生產(chǎn)中常通過(guò)刮板輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)等設(shè)備將井下開(kāi)采的煤炭連續(xù)不斷地運(yùn)離工作面，橋式轉(zhuǎn)載機(jī)是銜接采煤機(jī)與輸送設(shè)備間的運(yùn)輸轉(zhuǎn)載工作的配套設(shè)備[1]。刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等設(shè)備需要隨煤炭機(jī)械化開(kāi)采工作面的推進(jìn)而同步外移，橋式轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)置在采煤工作面附近，工作環(huán)境惡劣；由于輸送物料特性，工作時(shí)受沖擊載荷、變載荷等影響；刮板牽引鏈及溜槽等處也易出現(xiàn)磨損[2-4]，設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)容易出現(xiàn)各類(lèi)故障、甚至停運(yùn)，從而干擾井下正常作業(yè)秩序，影響礦井生產(chǎn)安全。

為避免橋式轉(zhuǎn)載機(jī)故障的發(fā)生，針對(duì)各類(lèi)易引發(fā)設(shè)備故障的原因進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)預(yù)防措施確保轉(zhuǎn)載機(jī)正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)確保礦井正常生產(chǎn)具有十分重要的意義。

1 組成與工作原理

橋式轉(zhuǎn)載機(jī)是煤礦井下綜采作業(yè)過(guò)程中主要的中間設(shè)備，通常設(shè)置在工作面內(nèi)的運(yùn)輸巷道內(nèi)，位于刮板運(yùn)輸機(jī)、可伸縮性皮帶前端，完成采煤機(jī)回采的煤炭、矸石等的轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)[5]。

橋式轉(zhuǎn)載機(jī)在生產(chǎn)實(shí)踐中起到的主要作用：①刮板輸送機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)呈垂直布置，沿順槽方向運(yùn)輸，起到改變物料運(yùn)輸方式的作用；②為便于同順槽帶式輸送機(jī)機(jī)尾的連接，用以調(diào)整煤流卸載點(diǎn)；③通過(guò)轉(zhuǎn)載機(jī)下部支撐小車(chē)完成設(shè)備位置調(diào)整，隨工作面推進(jìn)同步移動(dòng)，在工作面下被抬高形成鋼橋，降低調(diào)整帶式輸送機(jī)長(zhǎng)度的頻率，提高工作面配套設(shè)備推進(jìn)速度，加快工作面回采效率。

橋式轉(zhuǎn)載機(jī)主要構(gòu)配件有機(jī)頭部(導(dǎo)料槽、電機(jī)、減速機(jī)、機(jī)頭小車(chē)、機(jī)頭架等)、機(jī)身部(刮板、刮板鏈、溜槽、橋部等)、機(jī)尾部(機(jī)尾架、軸等)。工作原理：橋式轉(zhuǎn)載機(jī)通過(guò)橫梁和機(jī)頭小車(chē)完成機(jī)頭位置與可伸縮皮帶輸送機(jī)機(jī)尾處的搭接，刮板運(yùn)輸機(jī)的搭接通過(guò)機(jī)尾部和水平裝載段完成；轉(zhuǎn)載機(jī)無(wú)需不斷改變皮帶輸送機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)自身長(zhǎng)度來(lái)適應(yīng)工作面推進(jìn)速率，只需通過(guò)轉(zhuǎn)載機(jī)下部的千斤頂或小絞車(chē)完成設(shè)備移動(dòng)；工作面回采的原煤通過(guò)刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至轉(zhuǎn)載機(jī)，再經(jīng)由轉(zhuǎn)載機(jī)再次轉(zhuǎn)運(yùn)至可伸縮皮帶，進(jìn)行原煤的下一步輸送工作。

2 常見(jiàn)故障分析

2.1 刮板故障

刮板故障可引發(fā)轉(zhuǎn)載機(jī)停機(jī)，刮板及相關(guān)聯(lián)構(gòu)配件故障主要有：①轉(zhuǎn)載機(jī)啞鈴銷(xiāo)斷裂、溜槽錯(cuò)位、刮板沖擊斷裂與變形等故障，多由于轉(zhuǎn)載機(jī)工作平面起伏過(guò)大、未與刮板輸送機(jī)工作平面緊密貼合或人為操作失誤等造成；②刮板固定螺栓受振動(dòng)等因素影響而松動(dòng)或脫落，可能進(jìn)一步引發(fā)刮板及壓板脫落，原煤掉落堵塞機(jī)頭、機(jī)尾鏈輪，甚至導(dǎo)致鏈輪斷裂；③刮板鏈與原煤接觸次數(shù)增大，因磨損、金屬疲勞而開(kāi)裂脫落，并卡塞機(jī)尾鏈輪；④與轉(zhuǎn)載機(jī)相連的采煤機(jī)發(fā)生滑靴斷裂、刮板斷裂、鏈條斷裂、擋煤板、截齒等故障，故障零部件卷入原煤，掉落到轉(zhuǎn)載機(jī)，卡塞刮板；⑤轉(zhuǎn)載機(jī)井下作業(yè)環(huán)境惡劣，一旦頂板巖石冒落，會(huì)直接沖擊損壞刮板、壓板、鏈條、皮帶，大塊巖石也會(huì)卡塞在刮板等處；⑥刮板輸送機(jī)反向運(yùn)輸，導(dǎo)致轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾刮板卡塞、斷裂；⑦轉(zhuǎn)載機(jī)閉鎖裝置故障，無(wú)法正常停車(chē)。

2.2 鏈輪與鏈條故障分析

鏈輪和鏈條是轉(zhuǎn)載機(jī)的主要傳動(dòng)部件，鏈輪故障多指轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭鏈輪軸承、聯(lián)軸器等處的故障，如聯(lián)軸器內(nèi)齒套磨損斷裂、固定螺栓松動(dòng)斷裂等；鏈條故障主要指單、雙鏈條斷裂，分磨損斷裂和沖擊斷裂兩種。正常情況下，當(dāng)轉(zhuǎn)載機(jī)總過(guò)煤量達(dá)到6 Mt時(shí)，鏈條伸長(zhǎng)率達(dá)7.6%，平環(huán)機(jī)尾方向圓弧處外端磨損最明顯，磨損率最大可達(dá)28%，機(jī)頭方向圓弧處外端磨損率最小。突發(fā)的沖擊斷裂主要是刮板卡阻沖擊斷裂和巖石冒落沖擊斷裂。

2.3 動(dòng)力系統(tǒng)故障分析

轉(zhuǎn)載機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速箱和液力耦合器等部分構(gòu)成，任一部分失效，轉(zhuǎn)載機(jī)都不能正常工作。

轉(zhuǎn)載機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)故障，一方面是電機(jī)本身質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致，如轉(zhuǎn)子焊接質(zhì)量、線圈加工質(zhì)量等；另一方面是電機(jī)短路(絕緣失效)導(dǎo)致。引發(fā)絕緣失效原因較多，如設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)周期過(guò)長(zhǎng)，內(nèi)部線路絕緣層老化失效；設(shè)備選型過(guò)程設(shè)備電機(jī)功率過(guò)小，無(wú)法正常驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)載機(jī)；線路電流過(guò)大異常發(fā)熱；電機(jī)線路漏電或短路，絕緣失效，進(jìn)而損毀電機(jī)；在物料卡阻、故障狀態(tài)下多次啟動(dòng)電機(jī)及電機(jī)非正常工作，也會(huì)導(dǎo)致電機(jī)短路。

減速箱除本身軸承質(zhì)量可能存在問(wèn)題外，其他故障主要是過(guò)載導(dǎo)致的齒輪疲勞磨損、軸封密閉失效而導(dǎo)致漏油和軸承失效等，需要根據(jù)定期的鐵譜分析結(jié)果及時(shí)采取處理措施。

液力耦合器失效主要是由于密封漏水導(dǎo)致的，會(huì)直接造成驅(qū)動(dòng)失效。正常情況下，液力耦合器密封會(huì)由于疲勞而出現(xiàn)老化失效，特殊情況下如過(guò)載等，會(huì)導(dǎo)致液力耦合器因受沖擊而引發(fā)密封失效。

2.4 其他故障分析

轉(zhuǎn)載機(jī)除上述常見(jiàn)故障外，還存在卡阻停車(chē)故障、過(guò)載停機(jī)故障、溜槽結(jié)構(gòu)件故障、控制程序故障等。

(1)卡阻停車(chē)故障。大塊物料卡塞刮板，刮板脫落卡住機(jī)尾鏈輪，刮板輸送機(jī)刮板斷裂，采煤機(jī)滑靴斷裂、掉落到轉(zhuǎn)載機(jī)溜槽內(nèi)，均會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)載機(jī)在刮板處卡阻，造成轉(zhuǎn)載機(jī)停車(chē)和無(wú)法正常開(kāi)機(jī)工作。

(2)過(guò)載停機(jī)故障。采煤機(jī)工作面需要轉(zhuǎn)載的原煤量超出轉(zhuǎn)載機(jī)負(fù)荷、采煤機(jī)牽引速度過(guò)快導(dǎo)致刮板輸送機(jī)負(fù)荷過(guò)大引起物料堆積，引發(fā)轉(zhuǎn)載機(jī)開(kāi)關(guān)故障和移變跳閘。

(3)溜槽結(jié)構(gòu)件故障。轉(zhuǎn)載機(jī)中板、底板、機(jī)頭分鏈板由于磨損而出現(xiàn)斷裂、焊接處開(kāi)焊和結(jié)構(gòu)件的連接件中起連接作用的固定螺栓松動(dòng)等溜槽結(jié)構(gòu)件故障都會(huì)引發(fā)刮板卡阻、鏈條斷裂等故障。

(4)控制程序故障。受電壓失穩(wěn)、控制程序混亂、通信模塊故障等各類(lèi)因素影響，轉(zhuǎn)載機(jī)控制系統(tǒng)程序故障，轉(zhuǎn)載機(jī)無(wú)法正常工作。

3 轉(zhuǎn)載機(jī)故障防治

轉(zhuǎn)載機(jī)工作環(huán)境較為復(fù)雜，需要完成原煤、矸石等物料的運(yùn)輸，混雜的大塊木、鐵質(zhì)器具和原煤、矸石等都會(huì)造成轉(zhuǎn)載機(jī)超負(fù)載運(yùn)行及卡阻等問(wèn)題，損壞驅(qū)動(dòng)電機(jī)和鏈輪，因此應(yīng)嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)輸負(fù)荷，避免超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)和運(yùn)輸大型器具。

同時(shí)，轉(zhuǎn)載機(jī)應(yīng)加強(qiáng)日常檢查和維護(hù)，定期、不定期緊固各類(lèi)緊固件，避免螺栓松動(dòng)；加強(qiáng)對(duì)設(shè)備底板等處浮煤的日常清理，檢查底板是否出現(xiàn)變形、槽體間啞鈴是否出現(xiàn)松動(dòng)和斷裂；重點(diǎn)巡查轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾處是否出現(xiàn)煤炭外溢，油封層是否被破壞；由于軸承內(nèi)潤(rùn)滑油受到污染時(shí)會(huì)導(dǎo)致軸承腐蝕，因此應(yīng)定期清理機(jī)尾處雜物，及時(shí)補(bǔ)償或更換軸承潤(rùn)滑油。

槽體底板、鏈條、齒輪等構(gòu)配件容易磨損，對(duì)其適當(dāng)進(jìn)行表面強(qiáng)化，可提高強(qiáng)度和耐磨性。如可以通過(guò)堆焊或DRF-2數(shù)控等離子熔覆等工藝提高槽體底板強(qiáng)度，通過(guò)特殊熱處理或熔覆鉻鐵基合金層提高鏈條和齒輪強(qiáng)度。聯(lián)軸器內(nèi)的齒輪保護(hù)，應(yīng)著重確保零配件充分潤(rùn)滑，避免高溫干磨。轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)應(yīng)由專人進(jìn)行崗前培訓(xùn)，確保司機(jī)能正確、規(guī)范地進(jìn)行設(shè)備操作，避免人為原因造成的轉(zhuǎn)載機(jī)頻繁緊急停車(chē)、超負(fù)荷強(qiáng)行運(yùn)行等誤操作，降低轉(zhuǎn)載機(jī)故障的發(fā)生率。

4 結(jié) 論

通過(guò)具體分析煤礦橋式轉(zhuǎn)載機(jī)常見(jiàn)的刮板故障、鏈輪與鏈條故障、動(dòng)力系統(tǒng)故障等，提出避免超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、加強(qiáng)日常檢查和維護(hù)、提高易磨損配件強(qiáng)度和耐磨性、確保重要活動(dòng)零配件的潤(rùn)滑、加大崗前培訓(xùn)力度等措施，避免轉(zhuǎn)載機(jī)故障，有效提高轉(zhuǎn)載機(jī)工作的可靠性。