李曉晉

（山西汾西礦業(yè)集團(tuán)中興煤業(yè)， 山西 交城 030500）

引言

刮板輸送機(jī)憑借其各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)在采煤領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，但由于運(yùn)行環(huán)境惡劣或原結(jié)構(gòu)缺陷等原因，刮板輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)容易出現(xiàn)一些故障，對(duì)生產(chǎn)造成不同程度的影響。這些故障的產(chǎn)生大多與導(dǎo)向裝置有關(guān)，因此對(duì)刮板輸送機(jī)導(dǎo)向裝置進(jìn)行改造具有重要意義。

1 某礦刮板輸送機(jī)基本情況介紹

某礦噴煤系統(tǒng)安裝了兩套制粉裝置，每日可生產(chǎn)960 t 左右的煤粉，生產(chǎn)的煤粉由刮板輸送機(jī)運(yùn)輸，到達(dá)煤粉倉后通過噴吹罐與噴煤主管進(jìn)入高爐。其中，刮板輸送機(jī)采用的是RMS-SF40 型埋式刮板輸送機(jī)，其正常情況下的運(yùn)行速度為0.25 m/s，可輸送60～70 t/h 的煤粉，是制粉系統(tǒng)中的主要設(shè)備，在實(shí)際生產(chǎn)中承擔(dān)對(duì)煤粉進(jìn)行均勻分布的任務(wù)。然而，因刮板輸送機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)會(huì)受到一系列復(fù)雜工況的影響，如煤粉沖刷和高溫負(fù)壓，使得輸送機(jī)劣化速度很快，容易發(fā)生故障。一旦輸送機(jī)發(fā)生故障，將對(duì)整個(gè)噴煤系統(tǒng)正常運(yùn)行造成很大影響。因此，需要在掌握輸送機(jī)具體運(yùn)行狀況的基礎(chǔ)上，圍繞輸送機(jī)自身及運(yùn)行存在的問題進(jìn)行必要的改造[1]。

2 刮板輸送機(jī)工作原理與優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 工作原理

采用敞開形式的溜槽為物料提供可靠承受件，然后在鏈條處對(duì)刮板進(jìn)行固定，以此形成完整的刮板鏈，將其作為牽引的主要構(gòu)件。在機(jī)頭傳動(dòng)部分運(yùn)行后，先使機(jī)頭軸處鏈輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，再使刮板鏈開始循環(huán)運(yùn)行，以此促使物料在溜槽上移動(dòng)，直到機(jī)頭的端部進(jìn)行卸載。輸送機(jī)的刮板鏈從鏈輪上繞過進(jìn)行無級(jí)閉合循環(huán)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的指定輸送。

2.2 優(yōu)缺點(diǎn)

2.2.1 優(yōu)點(diǎn)

刮板輸送機(jī)主要具有以下幾方面優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，可經(jīng)受由傳輸物料造成的沖撞與砸壓等外力作用；與采煤工作面之間可良好適應(yīng)，包括底板不平整與彎曲推移等，同時(shí)可以承受不同方向上發(fā)生的彎曲；機(jī)身高度小，安裝相對(duì)便利；支持反向運(yùn)行，這對(duì)底鏈故障檢查和處理較為方便；可用于采煤機(jī)運(yùn)行，為采煤機(jī)運(yùn)行提供安全可靠的軌道；可作為液壓支架支點(diǎn)；結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，有效輸送長度上的任意位置均可進(jìn)料或卸料；機(jī)殼采用密閉結(jié)構(gòu)，能防止物料輸送過程中飛揚(yáng)造成的環(huán)境污染；若輸送機(jī)的尾部未設(shè)機(jī)殼，則可將刮板直接插入料堆當(dāng)中，以此使取料輸送實(shí)現(xiàn)自動(dòng)[2]。

2.2.2 缺點(diǎn)

刮板輸送機(jī)也存在一些缺點(diǎn)，如空載條件下的功率消耗相對(duì)較大，一般可以達(dá)到總功率的30%；不適合長距離輸送使用；一旦調(diào)整不當(dāng)將有可能造成掉鏈或跳鏈；需消耗大量鋼材，與其他輸送機(jī)械相比成本較大。

3 刮板輸送機(jī)存在問題與成因

現(xiàn)場(chǎng)使用中，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，刮板輸送機(jī)經(jīng)常產(chǎn)生導(dǎo)軌塌陷和刮板斷裂問題，通過故障處理時(shí)的結(jié)構(gòu)分析與工藝研究，找出導(dǎo)致以上問題發(fā)生的主要原因?yàn)閷?dǎo)向結(jié)構(gòu)缺陷。噴煤系統(tǒng)所用RMS-SF40 型埋式刮板輸送機(jī)的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)都是導(dǎo)軌式，其長度為1 200 mm，這種導(dǎo)向形式主要有以下缺陷：其一，刮板從導(dǎo)軌上通過時(shí)有較大的接觸面積，使兩者接觸時(shí)間相對(duì)較長，極易產(chǎn)生磨損，使刮板使用周期往往不超過12 個(gè)月，一般每4 個(gè)月就需要更換一次導(dǎo)軌。其二，刮板經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)由于長度拉大而松動(dòng)，通常每3 d 需要進(jìn)行一次調(diào)整，如果調(diào)整不及時(shí)，將導(dǎo)致刮板和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生卡阻，進(jìn)而引起導(dǎo)軌塌陷，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致刮板變形，增大檢查和維修的工作難度，延長恢復(fù)正常所需要的時(shí)間，對(duì)正常生產(chǎn)造成很大的影響。其三，設(shè)備故障頻繁發(fā)生，在檢查與維修過程中都有很大安全風(fēng)險(xiǎn)。噴煤系統(tǒng)所用刮板輸送機(jī)主要對(duì)煤粉進(jìn)行輸送，煤粉具有易燃易爆的特點(diǎn)，而在檢查與維修過程中難免會(huì)用到氣焊或點(diǎn)焊，如果現(xiàn)場(chǎng)煤粉有殘留，將有可能造成燃爆事故[3]。

4 導(dǎo)向裝置改造方案

為了從根本上解決該噴煤系統(tǒng)刮板輸送機(jī)存在的導(dǎo)軌容易塌陷和刮板容易斷裂的問題，需充分考慮以下兩個(gè)方面：第一，刮板從導(dǎo)向裝置通過時(shí)，應(yīng)盡可能減少兩者的接觸面積，縮短接觸持續(xù)時(shí)間，以減少磨損；第二，將導(dǎo)向裝置從導(dǎo)軌式改造成轉(zhuǎn)動(dòng)過渡式，可有效解決刮板容易卡阻的問題。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)研究試驗(yàn)結(jié)果，最終為導(dǎo)向裝置施加一個(gè)直徑為108 mm 的冷無縫鋼管，將其作為支撐，并在支撐上設(shè)置一盤已經(jīng)達(dá)到廢舊標(biāo)準(zhǔn)的軸承，然后在軸承的兩側(cè)分別設(shè)置擋板，以此為軸承起到一定限制位移的作用[4]。其中，軸承的寬度為86 mm，導(dǎo)向槽的寬度為106 mm，在軸承的作用下，可以使刮板實(shí)現(xiàn)良好支撐定位。拆除輸送機(jī)原用導(dǎo)軌，在機(jī)頭裝配與中間隔板相距1/3 位置的部位安裝導(dǎo)向裝置，使導(dǎo)向裝置的頂部比原導(dǎo)軌平面高出30～50 mm。在刮板輸送機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，在刮板轉(zhuǎn)動(dòng)慣性作用下使導(dǎo)向輪（即后加裝的軸承）進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，以此使刮板達(dá)到平穩(wěn)過渡的目標(biāo)。在刮板輸送機(jī)內(nèi)部，始終處于負(fù)壓狀態(tài)，刮板輸送機(jī)的隔板與底板負(fù)責(zé)煤粉的輸送，內(nèi)部隨風(fēng)飄揚(yáng)的煤粉雖然會(huì)進(jìn)入軸承的內(nèi)部，但煤粉的粒度均小于200 目，而且煤粉自身還具有潤滑工作，所以并不會(huì)導(dǎo)致軸承卡阻，這就直接解決了過去導(dǎo)軌和刮板之間容易卡阻的問題，同時(shí)還能減少勞動(dòng)強(qiáng)度，進(jìn)而降低運(yùn)行成本。改造后刮板輸送機(jī)導(dǎo)向裝置如圖1 所示。

圖1 改造后的刮板輸送機(jī)導(dǎo)向裝置

5 應(yīng)用效果與評(píng)價(jià)

目前，陸續(xù)對(duì)該噴煤系統(tǒng)所用刮板輸送機(jī)按照以上改造方案進(jìn)行改造，改造完成后，經(jīng)過一段時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行，整個(gè)刮板輸送機(jī)始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，沒有出現(xiàn)之前經(jīng)常發(fā)生的卡阻、斷裂和塌陷等問題。經(jīng)初步預(yù)測(cè)，改造后可以使刮板的使用壽命從之前的只有12 個(gè)月延長至至少48 個(gè)月，同時(shí)通過在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)新導(dǎo)向裝置的實(shí)測(cè)，發(fā)現(xiàn)磨損量只有5 mm 左右，以前對(duì)刮板每3 d 就需要進(jìn)行一次松緊調(diào)節(jié)，改造后每6 個(gè)月進(jìn)行一次即可，且改造前導(dǎo)向裝置的更換周期為4 個(gè)月，改造后為至今仍未更換，已有8 年的時(shí)間，仍可正常使用。其極大地減少了相關(guān)人員的實(shí)際勞動(dòng)量，降低了故障發(fā)生率，并減少了備件與維修方面的費(fèi)用[5]。

改造后的刮板導(dǎo)向裝置，主要具有以下幾方面優(yōu)勢(shì)：

1）改造后導(dǎo)向裝置和刮板之間的接觸變?yōu)辄c(diǎn)和點(diǎn)，兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng)，能大幅減輕刮板和導(dǎo)向裝置之間的磨損，使刮板在導(dǎo)向裝置的支撐作用下始終處在平穩(wěn)的狀態(tài)，起到延長刮板壽命和減小導(dǎo)向裝置磨損的作用。經(jīng)實(shí)測(cè)，改造后導(dǎo)向裝置每年的磨損量不超過1 mm，效果十分顯著。

2）改造后使刮板和導(dǎo)向裝置間有更大的過渡空間，即便刮板由于長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行被拉長而導(dǎo)致松動(dòng)，也能相對(duì)穩(wěn)定地從導(dǎo)向裝置上通過，從根本上解決了卡阻的問題，從而預(yù)防斷裂故障的發(fā)生，無須頻繁地對(duì)拉長的刮板進(jìn)行調(diào)整，使設(shè)備始終保持在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

3）改造后刮板輸送機(jī)故障發(fā)生率顯著降低，使設(shè)備檢查與維修人員直接暴露在危險(xiǎn)條件下的機(jī)會(huì)也大量減少，從而降低設(shè)備檢查維修方面的安全風(fēng)險(xiǎn)[6]。