关于矿山刮板输送机常见故障的研究

2021-12-23王伟，梁影

中国金属通报 2021年17期

王伟，梁影

（连云港天明装备有限公司，江苏连云港 222000）

刮板输送机在综采工作中应用十分广泛，主要应用在综采工作面和顺槽等场所，同时结合当前实际情况分析，随着科技的发展，更多形式的输送机被研发出来，但当前部分工作仍需要刮板输送机承担无法用其他设备代替，例如长臂式工作面作业时，不能有其他输送设备取代刮板输送机。在此结合刮板输送机的结构，从而具体的分析其产生故障的形式及故障产生原因，并提出策略，从而为相关人员提供些许预防故障产生的策略，为刮板输送机的稳定运行提供保障。

1 刮板输送机结构概述

1.1 刮板输送机的结构组成

结合相关资料得知，刮板输送机主要分为以下几个部分，分别是机头、机尾、中部槽、刮板链及其他附属部件等，其中机头处包括机头架、动力部(电机、液力耦合器、减速器、链轮等)组成，中部主要由中部槽、链条和刮板等组成，而机尾根据设计形式由动力部或者是链条返回装置组成，通过这些部件的紧密配合、协同作用从而完成工作任务。根据综采工作面的差异选用的刮板输送机型号等也存在差别，按照承载量的差异一般分为重型、中型、轻型三类，按照刮板输送机，机头卸载方式，可以分为端卸式和侧卸式，同时按照刮板输送机的链条数量也可分为单链、边双链、中双链等。通常情况下，实际应用过程中会根据综采工作面的实际情况和其他相关要求选择相应的结构形式。

图1 刮板输送机的组成结构示意图

1.2 刮板输送机应用过程中的优缺点

（1）优点。刮板输送机自身结构组成多为铸、焊结构件，结构较为牢固，在面对较为恶劣的工作环境时，可以经受住煤块、矸石或者其他物料的撞、砸、压等外力冲击。对于外力的承受能力较强，适宜在矿山等突发状况较多、工况较为恶劣的环境进行工作。自身的结构组成使其可以适应较为复杂的工况环境，能适应矿下工作面底板不平、弯曲推移的需要，可以承受垂直或水平方向的弯曲。，所以使用刮板输送机可以满足大部分的工作要求[1]。

另外此设备结构简单、机身低矮，结构强度高，且安装十分便捷简单，便于操作。同时机器操作灵活，可反向运行，当出现底链事故时，容易处理。并且可以安装除尘系统，在复杂的工作环境下，可有效降低输送物料时造成的尘土飞扬等问题。最后自身对输送物料的要求较为宽松，只要满足承载标准及基础装卸标准，便可以进行输送，且可以灵活地进行卸料和进料。

（2）缺点。刮板输送机通常需要避免出现空载的情况，当机器处于空载状态时，功率消耗较大，为总功率的30%，同时需要注意输送距离，由于设备机身较为矮小，一般情况下，不建议长时间进行远距离输送。另外由于刮板输送机的工作环境，对于设备检查维护要求较高，需要定期严格对各环节进行仔细检查，发现存在问题时及时处理。最后刮板输送机对钢材的消耗量较大，需要应用企业承担更多的成本支出。

2 矿山刮板输送机常见故障及产生原因分析

2.1 刮板输送机运行故障分析

结合实际情况进行分析，在刮板输送机运行过程中最常见的故障问题为传动部件过热、断链等故障，这些故障严重地影响了设备的运行状况，对相关作业的进度产生极大的影响。查阅相关资料及实际故障处理经验发现，刮板输送机传动部件过热的引发原因多为超载导致或者传动系统自身存在缺陷及发生损坏等原因导致。而刮板输送机断链问题的产生主要是以下五方面原因导致，其一是为了提升采掘效率，设备常常超负荷运转，从而导致链轮磨损程度不对称，引发受力不均问题导致，其二是运行过程中刮板链被异物卡阻，导致链条受到冲击增加从而导致故障出现。其三是停机前未卸载，再次开启时满负荷启动，导致链条张力增加出现断裂现象。其四是长时间应用，导致刮板链磨损严重，从而发生断裂。其五是连接环螺栓松动或者存在缺失现象，导致链条运转是受力不均，从而出现故障。结合上文内容可知，这些故障都对刮板输送机的稳定运行产生严重的影响[2]。

2.2 刮板输送机主要机构故障分析

（1）电机故障。刮板输送机在工作时电机是动力源泉，结合某地的资料信息分析，在期间某地的22 型和 40T 型刮板输送机电机出现故障频率最高，仅电机故障导致输送机烧损的机器就达到了56台，造成了严重的经济损失。结合信息统计信息内容发现，刮板输送机中电机至关重要，当输送机出现运行异常时，首先会反映到电机部分。结合某地的事故原因分析，电机常见的故障类型为工作温度过高、电机启动故障、运转过程存在杂音等，这些问题多数与超负荷运载、供电异常、自身构件存在故障等相关。

（2）减速器故障。刮板输送机电机转矩的传动装置为减速器，在刮板输送机运行过程中，减速器的运行状况是否良好有重要的作用。由于在刮板输送机中减速器处于全密封的状态，因此日常维护检查较为困难。结合实际情况分析，减速器故障多是由超负荷运转导致的，由于减速器承担压力过大，导致自身内部零件磨损加剧，内部润滑油等温度升高从而故障产生。出现的故障类型多为漏油、润滑油缺失、轴承磨损严重等，这些问题影响了减速器的运行[3]。

（3）链条故障。刮板输送机在执行作业任务时，刮板链为运送的物料等直接施动的部分，在实际操作中，链条会受到工况环境的影响，例如潮湿、腐蚀等都会导致链条出现故障，结合某地的综采工作面信息分析，刮板输送机在运行过程中，有大约67%的故障停机与牵引机故障有关，在这些故障中，有42%的故障是由刮板链断裂导致。其中刮板链常见的故障类型包括断链、掉链、跳链等，而造成链条故障的原因多为运行故障导致和链条自身故障导致两类。

（4）液力耦合器故障。刮板输送机运行过程中需要各部件紧密结合，共同发挥效用。其中在电机和减速器之间的连接部分为液力耦合器，此部件柔性地将主动轴和从动轴连接到一起，确保转矩等值传递，按照液力耦合器的功能不同可分为三种类型，分别是普通型、限矩型、调速型等。其中重型刮板输送机通过此部件完成扭矩传递，从而确保电机处于低载状态软启动，从而有效地降低对减速器产生的冲击。结合液力耦合器的工作形式分析，当刮板输送机处于负载状态时，会导致其泵轮转速较涡轮转速存在较大差距，从而导致摩擦力增加，构件温度上升，从而发生故障。结合上文内容发现，液力耦合器的常见故障类型为打滑、漏油等[4]。

（5）中部槽故障。刮板运输的主体部分是中部槽，其中也是承载物料的载体。在刮板输送机执行操作任务时，中部槽承受最多的外界压力，在矿山中，液压支架的推拉力、岩石掉落的冲击力等都会有中部槽承担。基于承载功能和抗压能力的双重作用，中部槽是刮板输送机中损耗最为严重的部件。结合刮板输送机的工作环境分析，导致其发生故障的原因多为外力所致，例如摩擦磨损、腐蚀磨损等。

（6）其他故障。除了上述的几种常见故障外，刮板输送机的其他构件也会出现故障。例如链轮部位发生故障，其中包括链轮磨损、链轮断齿、链轮轴组件出现损坏等，另外紧链装置会出现阻链器损坏的故障问题等。通常情况下，这些部位出现故障的频率较小，但不代表不需要进行检查，同时这些故障较为容易处理，但也需要认真对待，不能掉以轻心。

3 矿山刮板输送机常见故障预防措施

3.1 运行故障预防措施

运行故障会严重影响刮板输送机的运行状态，严重的甚至会造成严重的经济损失。因此为例预防故障发生需要做好日常维护工作，定期对刮板输送机进行维护，并组织有经验的人员观察设备运行状况，发现存在异常，及时暂停设备运行，进行检查。同时组建安全操作检查队伍，严格按照设备操作流程、运载功率等对实际应用情况进行检查，对超载负荷作业行为及时制止，并采用多种方式向员工宣传合理操作设备的重要性，形成从意识到操作的全面预防故障体系，从而有效保证刮板输送机的使用寿命和运行效果。

3.2 电机故障预防措施

结合上文电机故障的产生原因进行分析，想要有效预防电机故障的首要因素便是在合理范围内运载设备，杜绝超载运行，同时定期清理机器，对于藏匿在设备中的灰尘、煤矸等及时进行清理，防止这些异物影响电机运行状态。同时每次开启、关闭设备时，需要严格按照操作流程进行。在开启设备时，需要严格检查开关情况及电流功率问题，按照相关要求设置保护整定值，并定期为电机进行检查，及时对损耗严重零件进行更换[5]。

3.3 减速器故障预防措施

有效预防减速器故障首先应确保减速器的质量，其次安装应选择经验丰富人员严格按照说明进行操作，安装完成后需要进行负荷运转，确定符合运转要求后才能正式投入使用。一般情况下，带负荷运转实验持续时长为200小时，应确保实验时长符合标准。最后应定期选择经验丰富人员进行日常检查维护工作，仔细的对减速器各项内容进行检验，发现问题时及时进行处理，对损坏零件组成进行更换，从不忽视任何微小瑕疵。

3.4 链条故障预防措施

链条故障包括多种形式，想要有效预防链条故障，检查维护是最有力的手段。由于链条与外界环境接触较多，因此检查过程中应保持认真严格的态度，确保每条链条都进行了检查，对其中损坏严重的部分需要及时进行更换，发现松动的螺母等进行紧固，查看链条的松紧度情况及加强对张紧装置监测的检查。另外严格规定刮板输送机的适用范围，杜绝超负荷应用现象出现，并针对刮板输送机的使用环境进行整改，尽量减少腐蚀等情况造成的链条故障。

3.5 液力耦合器故障预防措施

结合液力耦合器的特点，因此想要防范其出现故障，首先在应用刮板输送机时应按照承载力选择合适的型号，尽可能避免不合规则的超负荷运载情况出现。另外做好液力耦合器的检验，设置易熔合金保护塞，确保液力耦合器的油温处于正常标准范围内，此保护部件当设备运行出现异常时，会及时给予操作人员反馈，避免出现较大损失。最后需要注意注液量问题，应遵循使用说明进行操作。

3.6 中部槽故障预防措施

结合中部槽的承担职责进行分析，想要有效避免此部位出现故障，首先需要确保按照承载能力操作机器，同时注意设备运行时长问题，减量避免超负荷作业。定期开展检查，仔细查验中部槽部位各零件情况，发现磨损严重零件及时进行更换，发现有部件松动，及时进行加固，做好日常维护工作，尽量减少腐蚀、摩擦等带来的危害，通过这些措施，有效预防中部槽故障。