综采工作面刮板输送机紧链装置设计应用

2022-01-18崔庆毕

机械工程与自动化 2021年6期

崔庆毕

(晋能控股煤业集团大斗沟煤业有限公司，山西大同 037031)

1 概述

刮板输送机是综采工作面的重要机械设备之一，主要与采煤机配合进行工作面煤矸运输，刮板输送机具有安装简单、运输能力大、便于操作维护等优点。刮板输送机主要由电机驱动头部齿轮然后带动刮板、刮板链进行运动，从而进行煤矸运输；受刮板输送机安装技术水平、工作面煤矸以及地质条件等影响，刮板输送机经常出现断链故障，断链后需人工重新紧链并进行预紧，刮板链张紧度直接关系着刮板输送机运输效率，而当前煤矿传统紧链装置在实际应用中效果相对较差，无法满足实际生产需求。

晋能控股煤业集团大斗沟煤业有限公司8305工作面位于同忻三盘区，工作面设计走向长度为1 500 m，倾向长度为185 m，工作面回采煤层为2#煤层，平均厚度为2.71 m。8305工作面采用综合机械化回采工艺，回采期间工作面内配备了SL300采煤机一台、SGZ1000/1500型双链刮板输送机一台、ZZG型液压支架109架，以及SZZ1200/400转载机和PLM-3500破碎机各一台。其中刮板输送机功率为1 500 kW,运输能力为2 500 t/h，具体参数如表1所示。

表1 SGZ1000/1500型双链刮板输送机技术参数

截止2020年8月,8305工作面已回采480 m，工作面回采前期由于受回采煤层矸石以及刮板槽底煤、地质条件等影响，导致工作面刮板输送机经常发生故障，主要表现为断链、卡链现象，需及时停机并松紧刮板链。工作面传统方法主要采用绞车或者吊链来松紧刮板链，传统装置在进行刮板链松紧时不仅劳动作业强度大、紧链效率低而且很容易出现伤人事故，因此大斗沟矿对传统紧链工艺进行优化，设计了一套液压紧链装置。

2 液压紧链装置结构及工作原理

2.1 液压紧链装置结构组成

液压紧链装置主要由液压油缸、紧链臂、液压伸缩杆、固定销和固链器等部分组成，如图1所示。液压油缸共计两个且成对称布置，液压油缸上有一个注油口和出油口，主要与液压泵进出油管连接。

图1 刮板输送机液压紧链装置结构示意图

液压油缸分为1#油缸和2#油缸，油缸一端与液压伸缩杆连接，另一端与紧链臂采用固定销连接，液压伸缩杆最大张拉行程为0.4 m。

紧链臂主要有两组，每组紧臂链分第一紧链臂和第二紧链臂，紧链臂采用高锰钢一次性浇注而成，在第一紧链臂与第二紧链臂之间安装一个固链器，固链器可与刮板链进行固定连接。

2.2 液压紧链装置工作原理

(1) 工作面刮板输送机出现断链后需紧链时，首先将液压泵进出油管与紧链装置的进油口和出油口固定连接，通过液压油缸的液压作用将紧臂装置中液压伸缩杆拉伸至最大行程。

(2) 液压紧链装置中液压伸缩杆拉伸后，将装置中固链器与刮板链进行固定，然后正向打开液压油缸阀门使伸缩液压杆回收，液压杆在回收过程中通过移动紧链臂以及固链器带动两侧刮板链向装置中部移动，从而达到紧链的目的。液压紧链装置最大张拉力为890 kN。

3 装置优缺点及实际应用效果分析

3.1 装置优缺点

(1) 装置结构简单。液压紧链装置结构相对简单，便于日常检修维护，在使用过程中故障率相对较低，制造成本费用为0.52万元，成本费用低；同时该装置不仅可用于采掘工作面刮板输送机中，而且还可用于其他领域中，如运输、桥梁隧道等，实用性强，应用区域广。

(2) 自动化水平高。液压紧链装置主要利用液压油缸控制整个装置达到紧链的目的，在紧链过程中只需1人操作即可，相比传统吊链紧链方式，该装置自动化水平高，大大降低了紧链劳动作业强度。

(3) 紧链效果好。与传统吊链等紧链装置相比，液压紧链装置通过液压系统实现刮板链微调节，调节精度高，紧链效果好，有效避免了传统装置调节时因张拉力不到位出现断链伤人事故。

(4) 但是该装置在实际应用中还存在一些不足，需进一步优化改进，主要表现在以下几方面：①由于综采工作面粉尘浓度大，对装置液压系统污染严重，必须定期更换液压油并对液压油缸进行清理；②由于紧链是在刮板槽上进行，受刮板、刮板链影响，装置安装不平整，在张拉刮板链时两侧紧链臂受力不均，很容易出现紧链臂变形现象。

3.2 实际应用效果分析

2020年8月～12月8305工作面共计出现5次断链事故，断链后采用吊链紧链两次，采用液压紧链装置紧链三次。通过对比分析两种装置发现：采用吊链进行紧链时，需三人配合施工，单次紧链时间为0.8 h，紧链后刮板链张紧力达到设计值的82%,还需进一步微调；采用液压紧链装置仅需一人即可操作施工，单次紧链时间为0.4 h，紧链后刮板链张紧力达到设计值的93%以上。