刮板输送机刮板优化设计探讨

徐凤明

摘 要：本文简述了刮板输送机的近年来的发展历程，行业应用场景，组成和工作原理。有针对性的根据常见的结构缺陷，基于常见的经验型类比法对常规滑板输送机的刮板工艺结构进行优化性设计改造，安装缓冲机构和添加清洁装置的方法可以有效地减少摩擦和磨损，并且在装载大煤时减少叶片本身。刮板和滑槽中的板的影响。通过对比分析可知，基本本文的优化设计可以延长了刮板和滑槽板的使用寿命。

关键词：刮板输送机 刮板 优化 设计

0 引言

如今，通常用于各种工业生产的刮板输送机通常是连续运输颗粒材料的运输设备。所运送原材料的尺寸大以及运送安全性的可靠保障是目前常规刮板运输机通常具备的基本特征。常规刮板运输机目前应用于多种行业领域，如化工生产行业、矿山开采行业、农业相关部门、海港港口货物运送等，此外，其在也隧道及巷道挖掘、开采中也经常被作为机械配套设备使用，通常会可以体现出其相对高效转运的特性。除了主头部，中间部分和尾部之外，各种类型的刮板输送机也是重要的部件。刮刀是影响刮板输送机效率的最关键部件，其设计优化是刮板运输机设计中的重要组成部分。

1 刮板输送机技术简介

（1）发展历程：根据文献综述，刮板输送机技术的发展经历了三个主要阶段，具体如下：

①第一级刮板输送机是可拆卸的设计构造。它只能在工作平面上直线放置，并且需要在工作面前进时手动拆卸，移动和组装。

②第二阶段的刮板输送机是一种更具灵活性的输送机，与采煤机和金属支架配合，实现机械化采煤。并且输送的煤量增加，例如SGW-44刮板输送机；在20世纪60年代，由于液压支架的出现，刮板输送机进入第三阶段，以满足全机械化采矿的需要。

③在第三阶段，由于使用液压支架，开发了一种高功率柔性重型刮板输送机，如SGD-630/75刮板输送机。

（2）组成部件：各种刮板输送机的主要结构和部件基本相同，主要由三部分

组成：头部，中部和尾部。

（3）工作原理：开口斜槽用作煤，蛭石或材料的接收机构，并且刮板固定在链条（构成刮板链）上作为牵引构件。当头驱动器被激活时，从动轴上的链轮旋转，使得刮板链循环并沿着滑槽移动动物材料直到头部卸载。刮板链绕过链轮进行无级闭合循环操作，允许装载在滑槽中的货物从尾部运输到头部以进行物料运输。

2 刮板输送机的失效分析

（1）工作条件：作为刮板输送机的主要输送设备，主要工作地点在矿井下。①采矿区道路上的采煤工作面，煤矸石和煤块经常运行到滑槽底部。在通过刮板输送机输送材料期间，刮板和链条被捕获并且摩擦严重。刮板输送机的磨损增加；②采煤工作面较大，煤和地下空气中含有硫，磷等腐蚀性物质，导致刮板输送机腐蚀加剧。

（2）失效形式：刮板输送机在极端操作条件下具有多种故障模式，但主要故障模式是磨损和疲劳失效。在一定的工作条件下，刮刀某些区域的最大应力超过了材料的允许应力，导致结构设计缺陷，大大缩短了刮刀的使用寿命。

3 刮板改造设计

在这种情况下，刮板输送机熨平板根据刮板输送机的磨损故障进行改进。刮板输送机在使用过程中摩擦滑槽，凹槽和其他部件，导致磨损。当煤和岩石掉落时，会影响刮刀，这会缩短机器的使用寿命并增加功耗。通过刮板输送机熨平板的结构改进，安装滚动装置以将滑动摩擦改变为滚动摩擦，并添加清洁装置。添加缓冲装置以减少摩擦，减少磨损，减少对刮板输送机的影响，延长使用寿命和提高效率等措施。针对上述结构缺陷，采用经验类比法对刮刀结构进行了重新

设计和优化

（1）变滑动摩擦为滚动摩擦：球安装在刮板的底部，以减少刮板和底板之间的摩擦。球可以安装在刮板的两端，以减少转弯过程中刮板和其他部件之间的摩擦阻力。减少摩擦，从而达到降低磨损的要求。

（2）增加缓冲装置：当大块矿石材料落下时，在刮板上产生冲击力，长期使用会对刮板输送机造成巨大损失。缓冲装置可以安装在刮板的底部和两端，这样它就可以起缓冲作用。装载大块煤时，减少对刮刀的影响以及刮刀和板条之间的冲击，当矿石掉落时，减少对滑槽底板的影响，保护刮板输送机免受严重损坏。

（3）添加清扫装置：在刮刀底部安装清洁装置，清洁刮刀底部的煤，增加刮刀的容量，清理破碎的煤，并使滑槽底部平滑。滚珠与滑槽地板保持良好接触，减少摩擦并保护滑槽地板，确保传送带正常运行。另外，在刮板的底部开有清洁装置孔，并安装清洁装置以清洁煤尘。

4 优化设计前后对比分析

经过修改以优化设计的刮板输送机与传统改造相比具有以下优点：

（1）刮板输送机刮板上的滚珠可有效减少刮板定心板和凹槽的磨损。减少刮板输送机滑槽因磨损而发生故障的可能性，提高其使用寿命，节约资源；

（2）刮板输送机刮板底部和侧面的缓冲装置有效地减少了矿石破碎时对斜槽板和槽的冲击，起到一定的保护作用；

（3）底部清洗装置的优化设计。由刮板输送机输送的煤量增加，并且由于渣渣导致的刮板底部的球磨损有效地减少。

（4）刮板输送机带有复杂多样的材料，在滑槽和通孔中通常有金属线，如电线和销钉。因此，有时刮板会堵塞，这会影响刮板输送机的正常操作。转。响应于这个问题，除了在夹具上游添加除铁器之外，孔被扩孔和倒角，并且滑槽的接头被抛光，并且刮板在结构上被修改。

（5）通过分析刮板堵塞的阶段，在最大冲击力阶段对所选刮板进行力分析。该软件用于优化前后熨平板的有限元分析。

（6）经过一个月的实际生产试验，前刮板的优化率小于88%。优化后，高达98%直接肯定了优化刮刀结构的合理性，大大提高了刮刀的使用寿命。降低设备故障率和维修成本，以及人工和备件成本。

5 结束语

本文主要系统分析了当今常规刮板输送机中的关键部件—刮板，在其不同工作条件下其对应的失效形式，并根据行业设计人员经常采用的经验类比法有针对性的根据常见的结构缺陷，基于常见的经验型类比法对常规滑板输送机的刮板工艺结构进行优化性设计改造，并对优化设计后的运行机制进行對比分析，最终得出一种可行的刮板优化设计方案，从而可以延长刮板输送机中的刮板使用寿命，降低各种维护成本，保证其在各行各业的工作效率，实现其最大利用价值。本文的刮板设计思想可为今后不同行业规刮板输送机中的刮板优化设计提供一定的提供经验性参考。

参考文献：

[1] 马彩霞，张建德，呼如升.我国刮板输送机发展的现状分析[J]. 煤炭技术，2006（07）：11-12.

[2] 马士亚，徐辉，袁明磊.刮板输送机技术发展现状[J]. 化学工程与装备，2018（03）：227-229.