矿用刮板输送机常见故障分析及对策措施

周 涛

（大同煤矿集团朔州朔煤王坪煤电有限责任公司，山西朔州 038300）

0 引言

40T刮板输送机是煤矿重要机械设备之一，与带式输送机相比，刮板输送机对开采煤岩层岩性、施工工艺、地质条件要求低，具有适应性强、运输效率高等优点，但在实际应用中还存在一些问题，主要表现为运输距离短、设备部件之间连接钢性大、易磨损、设备检修维护以及安装技术水平限制［1］、故障率高等，影响其安全高效运行。

某煤矿井下硐室施工或者巷道掘进前期主要在工作面安装一部SGB630/40T刮板输送机，输送机采用边双链刮板链形式，电机功率为40 kW，双电机驱动方式，刮板槽宽度为0.63 m，最大运输距离为150 m。根据统计发现，2018 年，井下40T刮板输送机共计发生17起故障，主要是断链、电机烧毁、跳链等，造成设备维修费用达42.7 万元，严重影响巷道煤矸的高效运输。对此，通过技术研究，合理分析了刮板输送机常见故障类型及故障原因，并提出有效的对策措施。

1 常见故障

（1）断链。井下综采工作面刮板输送机大多采用双链式结构，刮板在双链牵引下带动物料移动。由于刮板与输送机常常存在缝隙，即L ＝Q/2 +5，L为刮板与底槽缝隙距离，Q为物料粒度，当刮板与输送机间的缝隙较小时，物料会在运输过程中卡在缝隙之间，增大了双链的张紧力［2］，造成断链事故。

（2）跳链。由于刮板输送机工作强度大、运行时间长，常常会出现刮板机链轮磨损、双链张力不同、刮板缺失或变形严重的情况。在实际生产中，刮板输送机会出现链轮轮齿与链条咬合度不高或双链在轮齿上位置不对称，最终出现跳链情况。

（3）电机烧毁。电机的作用主要是将电能转化为刮板输送机的驱动力。刮板与输送机间的缝机负荷加重，电机在这种超负荷情况下长时间运转时会产生瞬间冲击电流，如图1所示。I峰为输送机超载时电机烧毁电流值；I额为输送机正常工作时额定电流；Imax为输送机电机设计允许通过最大电流；t1为输送机超载时电机电流得到允许；t2为输送机超载时电机电流达到电机烧毁临界值时所需时间；t3为输送机过载保护作用到复位所持续时间；t4为输送机重启后电机烧毁所需时间。这种瞬间冲击电流会造成电机内部绕组弧光短路、绝缘降低、砸圈短路的情况，最终造成电机烧损［3］。

图1 刮板输送机超载时电机电流变化曲线图

（4）刮板链连接环断裂。连接环能够将分段的刮板链连接起来。在实际使用中，当刮板输送机一条刮板链的连接环断裂后，会造成本来由两条刮板链承受的拉力变为一侧刮板链承受拉力，当单侧刮板链的张力大于连接环的屈服强度后会出现连接环断裂［4］；使用质量不合格的连接环也会造成连接环屈服强度达不到生产要求，最终导致连接环断裂的情况。

（5）溜槽磨损。当刮板输送机在长时间运转的情况下，物料超重、刮板链安装不合理、刮板与输送机间隙较小、链轮磨损、刮板变形严重、溜槽对接不合理以及输送机的频繁启停均会使溜槽出现破损、变形、弯曲等情况，最终造成溜槽磨损严重。根据溜槽磨损的表现形式，磨损又分为磨料磨损、黏着磨损、腐蚀磨损以及疲劳磨损4类。

（6）减速机主轴断裂。减速机主轴在安装时，由于安装人员没有严格按照轴圆弧伞齿轮和大圆弧伞齿轮的安装工艺，造成咬合度不够［5］、减速机主轴出厂时存在质量缺陷、主轴与电机轴安装时轴线不重合以及带重负荷频繁启动，均会造成减速机主轴断裂情况。

（7）刮板掉道。在实际生产中，刮板断裂、施工人员安装工艺不合格、双链张紧力不一致以及连接环断裂均会造成刮板掉道情况。

2 预防措施

2.1 断裂、跳链以及连接环断裂预防措施

（1）施工人员在安装时要保证输送机两条刮板链一致且张紧力合理，确保安装完毕后的刮板与溜槽间隙在15 mm左右［6］。

（2）在实际生产中，操作人员要加强现场管理，严禁输送机超重运行及大块煤矸石直接进入输送机。

（3）发现输送机刮板有磨损及变形情况时及时更换，确保运行中的输送机刮板横向中心线与溜槽纵向中心线保持垂直状态。

（4）在工作面安转一套监测设备，该装置主要利用在刮板与溜槽间安装电刷，此时电刷与刮板会形成闭合回路，能够实时地对刮板链进行监测，发现刮板有断裂、跳链情况时及时报警。

（5）在安装连接环前要有专人对连接环的质量进行检查，发现连接环有缝隙及磨损时严禁安装，同时要对相应的螺栓进行检查，确保连接环的完好性。现场检修人员要定期对刮板连接环进行检查，发现有缺失或变形时及时停机更换。

2.2 电机烧毁预防措施

（1）严禁刮板机在超负荷状态下频繁启动，对刮板输送机安装液力耦合器，实现输送机软启动，从而有效防止瞬间冲击电流的出现。

（2）检修班每日在检修过程中，要安排专人对刮板机机头、机尾的浮煤进行清理，防止生产时刮板机产生额外的阻力，造成电机烧损。

（3）电气工作人员要定期对输送机内的保护进行测试，同时根据实际生产情况对保护整定值进行调整［7］，确保电机在过负荷时及时跳闸来保护电机，同时每日安排专人对电机轴承进行检查。

2.3 溜槽磨损预防措施

（1）传统溜槽的材质为高锰钢材料，这种材料抗耐磨性及抗腐蚀性差，现已全部更换为尼龙新型复合材料，可大大降低磨损系数及噪声。

（2）在中部槽表面使用合金陶瓷耐磨材料进行镶接，大大降低刮板与溜槽磨损，提高了溜槽的耐磨性。

（3）要安排专业的技术人员对员工进行培训，在施工现场安排专员对施工质量进行查验，发现安装工艺达不到技术要求时及时整改，确保两节中部槽对接平直；其次要安排专人对溜槽进行检修，发现缺失及时填补。

2.4 减速机故障预防措施

（1）减速机配件在安装前要安排专人对各配件进行检查，减速机主轴出现变形、裂纹、齿牙缺失以及磨损严重时严禁安装，同时安装好的轴承要定期加注润滑油［8］。

（2）施工人员在安装时要确保调整好齿轮的啮合侧隙，通常齿轮间隙要保持在0.2 mm 左右，同时要确保减速机与电机轴心处于同一平面上。

2.5 其他预防措施

（1）在安装刮板输送机时要对地面进行清理及平整，确保安装地面平整，同时要安排专业的技术人员对员工进行培训，在施工现场安排专员对施工质量进行查验，发现安装工艺达不到技术要求时及时整改。

（2）在实际生产中，刮板输送机操作人员要实时对电机、减速机的运行情况进行观察，比如设备运转声音、电机运转电流、溜槽的完好性以及各类齿轮的咬合度，发现异常时及时停机，严禁设备带病运转。

（3）刮板输送机各部件分别安排专管员进行管理，制定相应制度，规范员工操作纪律。操作人员发现刮板输送机异常后及时进行调整。

3 结束语

针对煤矿40T刮板输送机在使用过程中的常见故障，分析了刮板输送机故障源及其原因，并根据实际情况采取了合理有效的对策措施。通过实际应用效果来看，采取对策措施后，该煤矿在2019年上半年共计发生一起断链事故，相比2018年，事故率降低至6%以下，全年可降低设备维修费用达35万余元，保证了刮板输送机的安全稳定运行，取得了显著的应用成效。