刮板输送机寿命及可靠性评价分析

王克 高明

摘 要：由于综采工作面的工作条件非常恶劣、复杂、多变，在此种情况下运用刮板输送机，容易加剧设备磨损、破坏，促使设备无法有效的应用，给煤矿生产造成一定程度的损失。所以，为了避免此种情况发生，加强刮板输送机可靠性研究，提高刮板输送机可靠寿命是非常必要的。对此，本文就刮板输送机的寿命及其可靠性评价进行详细的分析和探讨，希望对于提高刮板输送机的有效使用寿命有所帮助。

关键词：刮板输送机；寿命；可靠性

中图分类号：TD528 文献标识码：A

在我国经济、科技有很大程度进步的今天，我国所推出的各种新技术、新材料、新工艺已经广泛的应用于各个行业中，促进各行各业飞速发展。煤矿生产行业作为促进国民经济增长的重要行业之一，其行业中所应用的作业设备也因科学技术发展而有所强化，刮板输送机就是其中之一。但相较于外国先进设备来说，国产的刮板输送机在可靠性和使用寿命方面还存在欠缺，不利于实现刮板机的长期安全、稳定、有效应用。

一、刮板输送机可靠性分析

（1）刮板输送技术的简述

所谓刮板输送机就是一种以挠性体作为牵引机构的连续动作式运输机械，它主要用于综采或回采工作面等其他场所，由驱动装置把动力传递给链轮组件，再由链轮组件带动封闭的刮板链做无极循环运动，把机尾部的煤连续不断的输送到机头部并卸载，完成连续不断的运输。此种设备应用于工作条件恶劣的综采工作面中可以有效的运作，为生产更多的煤矿创造条件。刮板输送机之所以能够有效的应用主要在于其具有良好的工作原理，即绕过机头与机尾滚筒的刮板链能够做循环运动，促使其可以牵动起动机，促使驱动链轮可以高速运作，将装在溜槽上的货物从机尾传送到机头处卸载。总之，利用刮板输送机是非常实用的一种机械设施。

（二）刮板输送机可靠性模型的建立

（1）刮板输送机的构造分析

综合我国当前所应用的刮板输送机， 刮板输送机主要是有四部分组成的，即机头部、中间部、机尾部以及辅助装置。其中机头部又由机头架、链轮组件、驱动装置、附属装置组成；中间部是由过渡槽、中部槽、调节槽、刮板链、连接构件组成；机尾部是由机尾架、链轮组件、驱动装置、附属装置组成；辅助装置是由铲煤板、挡煤板、推移装置、锚固装置、紧链器组成。

（2）刮板输送机可靠性数学模型

刮板输送机中，机头部、中间部、机尾部以及辅助装置都是在电流传输的情况下共同运作的，这充分的说明这四个组成刮板输送机的部分是串联的关系，那么，构建对这四部分进行可靠性数学模型，可以运用同一可靠性数学模型来表示。假设古板输送机服从可修复机械系统的指标分布，刮板输送机四部分的无故障工作时间概率即为：

P{X≤t}=1-e-λt，t≥0，λ>0

而刮板输送机四部分的修理时间概率即为：

P{Y≤t}=1-e-μt，t≥0，μ>0

由于无论哪种机械设备都有工作和故障两种状态。基于此点，假定刮板输送机系统状态集为：E={0，1，...，n}，正常状态集为：W={0，1，...，k}；故障状态集为：F={k+1，...，n}。

对此方程式进行进一步计算，可以得到关于刮板输送机的有效度方程式，即为：

可以得到关于刮板输送机平均无故障工作时间的方程式，即为：

二、刮板机输送机的可靠寿命分析

（一）刮板输送机可靠寿命分析

由于作业在工作条件比较恶劣的情况下，影响刮板输送机的因素较多，促使刮板输送机的是使用寿命降低。在对刮板输送机可靠寿命进行分析的过程中，主要分析内容应当以以下内容为主，即：

（1）根据威布尔分布的兼容性和指数分布为准，对刮板输送机的可靠性寿命分布进行分析，从而探究最佳的刮板输送机的最佳寿命分布。

（2）根据刮板输送机可靠性数据模型，对设备故障数据进行分析，确定刮板输送机指数分布函数。

（3）在确定刮板输送机分布函数的情况下，对刮板输送机的可靠性寿命指标值进行计算。

（二）刮板输送机可靠性寿命评估

（1）刮板输送机故障统计

刮板输送机故障数据的统计主要是根据以往一段时间内刮板输送机故障情况进行统计，明确刮板输送机故障发生时间、故障原因、修复情况以及修复后的过煤量。以此来确定刮板输送机容易出现故障原因，设备故障时间概率。

（2）威尔布分布分析

威尔布分布是一种适用范围很广的分布，兼容多种理论分布。利用威尔布分布来进行刮板输送机参数分布，可以相对准确的得到参数分布结果。对于威尔布分布分析的具体的内容是：

首先，采用具近似中位秩公式计算经验分布函数进行计算，从而得到关于刮板输送机故障数据值，并利用近似中位秩的最小二乘回归直线的来，描绘故障数据值。

其次，确定威布尔模型参数。对于威尔布模型参数的确定主要是利用最小二乘法和软件MATLAB来求得。将得到的威尔布模型参数带入到故障分布函数中，可以利用MATLAB软件绘制出刮板输送机故障累计分布曲线。

（3）刮板输送机可靠性寿命总体水平

综合以上内容，对刮板输送机的可靠性寿命总体水平的分析，主要是综合综采工作面上刮板输送机维修方式后反复维修时间、故障类型、过煤量等因素，进而确定刮板输送机预防性维修时间，从而促使刮板输送机在运作中一直保持最佳状态，从而大大提高刮板输送机可靠性寿命。

结语

目前，应用于工作条件恶劣的综采工作面的刮板输送机可靠性和使用寿命较低，这不利于提高煤矿生产量。对于此种情况，本文就刮板输送机的可靠性及其可靠性寿命进行了分析，认为刮板输送机维修后反复维修时间概率大，将容易降低刮板输送机的使用寿命，应当确定最佳的预防性维修时间，对刮板输送机进行有效的预防性维修，促使刮板输送机在运作中保持最佳状态，这将能够大大提高刮板输送机的可靠性寿命。

参考文献

[1]刘雨.刮板输送机可靠性寿命评价及可靠性分析[J].太原理工大学，2011.

[2]沈积雄.刮板输送机可靠性评价方法探讨[J].产业与科技论坛，2011（04）.