周 濤

（大同煤礦集團朔州朔煤王坪煤電有限責任公司，山西朔州 038300）

0 引言

40T刮板輸送機是煤礦重要機械設備之一，與帶式輸送機相比，刮板輸送機對開采煤巖層巖性、施工工藝、地質條件要求低，具有適應性強、運輸效率高等優(yōu)點，但在實際應用中還存在一些問題，主要表現為運輸距離短、設備部件之間連接鋼性大、易磨損、設備檢修維護以及安裝技術水平限制［1］、故障率高等，影響其安全高效運行。

某煤礦井下硐室施工或者巷道掘進前期主要在工作面安裝一部SGB630/40T刮板輸送機，輸送機采用邊雙鏈刮板鏈形式，電機功率為40 kW，雙電機驅動方式，刮板槽寬度為0.63 m，最大運輸距離為150 m。根據統(tǒng)計發(fā)現，2018 年，井下40T刮板輸送機共計發(fā)生17起故障，主要是斷鏈、電機燒毀、跳鏈等，造成設備維修費用達42.7 萬元，嚴重影響巷道煤矸的高效運輸。對此，通過技術研究，合理分析了刮板輸送機常見故障類型及故障原因，并提出有效的對策措施。

1 常見故障

（1）斷鏈。井下綜采工作面刮板輸送機大多采用雙鏈式結構，刮板在雙鏈牽引下帶動物料移動。由于刮板與輸送機常常存在縫隙，即L ＝Q/2 +5，L為刮板與底槽縫隙距離，Q為物料粒度，當刮板與輸送機間的縫隙較小時，物料會在運輸過程中卡在縫隙之間，增大了雙鏈的張緊力［2］，造成斷鏈事故。

（2）跳鏈。由于刮板輸送機工作強度大、運行時間長，常常會出現刮板機鏈輪磨損、雙鏈張力不同、刮板缺失或變形嚴重的情況。在實際生產中，刮板輸送機會出現鏈輪輪齒與鏈條咬合度不高或雙鏈在輪齒上位置不對稱，最終出現跳鏈情況。

（3）電機燒毀。電機的作用主要是將電能轉化為刮板輸送機的驅動力。刮板與輸送機間的縫機負荷加重，電機在這種超負荷情況下長時間運轉時會產生瞬間沖擊電流，如圖1所示。I峰為輸送機超載時電機燒毀電流值；I額為輸送機正常工作時額定電流；Imax為輸送機電機設計允許通過最大電流；t1為輸送機超載時電機電流得到允許；t2為輸送機超載時電機電流達到電機燒毀臨界值時所需時間；t3為輸送機過載保護作用到復位所持續(xù)時間；t4為輸送機重啟后電機燒毀所需時間。這種瞬間沖擊電流會造成電機內部繞組弧光短路、絕緣降低、砸圈短路的情況，最終造成電機燒損［3］。

圖1 刮板輸送機超載時電機電流變化曲線圖

（4）刮板鏈連接環(huán)斷裂。連接環(huán)能夠將分段的刮板鏈連接起來。在實際使用中，當刮板輸送機一條刮板鏈的連接環(huán)斷裂后，會造成本來由兩條刮板鏈承受的拉力變?yōu)橐粋裙伟彐湷惺芾?，當單側刮板鏈的張力大于連接環(huán)的屈服強度后會出現連接環(huán)斷裂［4］；使用質量不合格的連接環(huán)也會造成連接環(huán)屈服強度達不到生產要求，最終導致連接環(huán)斷裂的情況。

（5）溜槽磨損。當刮板輸送機在長時間運轉的情況下，物料超重、刮板鏈安裝不合理、刮板與輸送機間隙較小、鏈輪磨損、刮板變形嚴重、溜槽對接不合理以及輸送機的頻繁啟停均會使溜槽出現破損、變形、彎曲等情況，最終造成溜槽磨損嚴重。根據溜槽磨損的表現形式，磨損又分為磨料磨損、黏著磨損、腐蝕磨損以及疲勞磨損4類。

（6）減速機主軸斷裂。減速機主軸在安裝時，由于安裝人員沒有嚴格按照軸圓弧傘齒輪和大圓弧傘齒輪的安裝工藝，造成咬合度不夠［5］、減速機主軸出廠時存在質量缺陷、主軸與電機軸安裝時軸線不重合以及帶重負荷頻繁啟動，均會造成減速機主軸斷裂情況。

（7）刮板掉道。在實際生產中，刮板斷裂、施工人員安裝工藝不合格、雙鏈張緊力不一致以及連接環(huán)斷裂均會造成刮板掉道情況。

2 預防措施

2.1 斷裂、跳鏈以及連接環(huán)斷裂預防措施

（1）施工人員在安裝時要保證輸送機兩條刮板鏈一致且張緊力合理，確保安裝完畢后的刮板與溜槽間隙在15 mm左右［6］。

（2）在實際生產中，操作人員要加強現場管理，嚴禁輸送機超重運行及大塊煤矸石直接進入輸送機。

（3）發(fā)現輸送機刮板有磨損及變形情況時及時更換，確保運行中的輸送機刮板橫向中心線與溜槽縱向中心線保持垂直狀態(tài)。

（4）在工作面安轉一套監(jiān)測設備，該裝置主要利用在刮板與溜槽間安裝電刷，此時電刷與刮板會形成閉合回路，能夠實時地對刮板鏈進行監(jiān)測，發(fā)現刮板有斷裂、跳鏈情況時及時報警。

（5）在安裝連接環(huán)前要有專人對連接環(huán)的質量進行檢查，發(fā)現連接環(huán)有縫隙及磨損時嚴禁安裝，同時要對相應的螺栓進行檢查，確保連接環(huán)的完好性?，F場檢修人員要定期對刮板連接環(huán)進行檢查，發(fā)現有缺失或變形時及時停機更換。

2.2 電機燒毀預防措施

（1）嚴禁刮板機在超負荷狀態(tài)下頻繁啟動，對刮板輸送機安裝液力耦合器，實現輸送機軟啟動，從而有效防止瞬間沖擊電流的出現。

（2）檢修班每日在檢修過程中，要安排專人對刮板機機頭、機尾的浮煤進行清理，防止生產時刮板機產生額外的阻力，造成電機燒損。

（3）電氣工作人員要定期對輸送機內的保護進行測試，同時根據實際生產情況對保護整定值進行調整［7］，確保電機在過負荷時及時跳閘來保護電機，同時每日安排專人對電機軸承進行檢查。

2.3 溜槽磨損預防措施

（1）傳統(tǒng)溜槽的材質為高錳鋼材料，這種材料抗耐磨性及抗腐蝕性差，現已全部更換為尼龍新型復合材料，可大大降低磨損系數及噪聲。

（2）在中部槽表面使用合金陶瓷耐磨材料進行鑲接，大大降低刮板與溜槽磨損，提高了溜槽的耐磨性。

（3）要安排專業(yè)的技術人員對員工進行培訓，在施工現場安排專員對施工質量進行查驗，發(fā)現安裝工藝達不到技術要求時及時整改，確保兩節(jié)中部槽對接平直；其次要安排專人對溜槽進行檢修，發(fā)現缺失及時填補。

2.4 減速機故障預防措施

（1）減速機配件在安裝前要安排專人對各配件進行檢查，減速機主軸出現變形、裂紋、齒牙缺失以及磨損嚴重時嚴禁安裝，同時安裝好的軸承要定期加注潤滑油［8］。

（2）施工人員在安裝時要確保調整好齒輪的嚙合側隙，通常齒輪間隙要保持在0.2 mm 左右，同時要確保減速機與電機軸心處于同一平面上。

2.5 其他預防措施

（1）在安裝刮板輸送機時要對地面進行清理及平整，確保安裝地面平整，同時要安排專業(yè)的技術人員對員工進行培訓，在施工現場安排專員對施工質量進行查驗，發(fā)現安裝工藝達不到技術要求時及時整改。

（2）在實際生產中，刮板輸送機操作人員要實時對電機、減速機的運行情況進行觀察，比如設備運轉聲音、電機運轉電流、溜槽的完好性以及各類齒輪的咬合度，發(fā)現異常時及時停機，嚴禁設備帶病運轉。

（3）刮板輸送機各部件分別安排專管員進行管理，制定相應制度，規(guī)范員工操作紀律。操作人員發(fā)現刮板輸送機異常后及時進行調整。

3 結束語

針對煤礦40T刮板輸送機在使用過程中的常見故障，分析了刮板輸送機故障源及其原因，并根據實際情況采取了合理有效的對策措施。通過實際應用效果來看，采取對策措施后，該煤礦在2019年上半年共計發(fā)生一起斷鏈事故，相比2018年，事故率降低至6%以下，全年可降低設備維修費用達35萬余元，保證了刮板輸送機的安全穩(wěn)定運行，取得了顯著的應用成效。