降低刮板输送机故障率的改造实践

2022-05-16杨智涛方瑞新

山西焦煤科技 2022年3期

杨智涛，方瑞新

(西山煤电集团斜沟煤矿选煤厂，山西吕梁 033602)

斜沟煤矿选煤厂隶属于山西焦煤集团，地处山西省吕梁市兴县北部，属于矿井型选煤厂，主要产品为炼焦配煤和洗混煤，核定生产能力为15 Mt/a，分两期建设安装，于2011年2月全部投入生产运行[1].生产部门主要包括准备车间、洗煤车间、运销车间和煤质车间。作业流程为准备车间对0～300 mm原煤进行150 mm预先筛分，为进入洗煤车间分选做准备，通过两条胶带输送机进入主厂房以后，50～150 mm块煤采用重介浅槽排矸，50～1.5 mm末煤采用两段两产品重介旋流器分选，-1.5 mm煤泥用TCS分选，选后产品经过脱介、脱水后进入各自储存系统等待外运。

斜沟煤矿选煤厂厂型较大，几乎所有设备都是中大型，一旦故障停机，检修工作量大，会给生产带来很大影响。重型刮板输送机是煤炭生产加工企业最常用的运输设备之一，具有结构坚实、能经受住煤炭(矸石)物料的冲、撞、砸、压等外力作用的优点[2].因此，在该厂各生产车间被广泛应用。

1 现状

刮板输送机的工作原理：将敞开的溜槽作为煤炭、矸石或其他物料的承受件，将刮板固定在链条上(组成刮板链)，作为牵引构件。当机头传动部件启动后，带动机头链轮旋转，使刮板链循环运行带动物料沿着溜槽移动，直至到排料口或机头卸载。刮板链绕过链轮作无级闭合循环运行，完成物料的输送。选煤厂矸石转载刮板输送机型号为SGB-1400型，长度为29.95 m，宽度为1.4 m，角度为0°，额定运量1 500 t/h.由于矸石刮板输送机位于选煤厂1.5 km处南山矸石仓上，地理位置较远，生产过程中发现刮板链条拉斜、拉断的频率较高，出现故障往往在短时间内不能及时维修，会影响正常的排矸作业，如故障不能及时排除继而会影响正常生产，据不完全统计该刮板输送机平均每月出现故障次数高达18次，造成的影响时间高达36 h，急需解决。

2 原因分析

经现场观察发现,刮板输送机故障率较高的问题主要是链条拉斜、拉断，主要由以下几个方面造成：

1)刮板链条受力不均衡。刮板输送机运行靠头轮转动带动刮板链在轨道上摩擦滑动，因此刮板链属于易损耗配件。为了保证稳定连续生产，需要及时替换磨损严重的刮板链，但并不是每次都会对两侧刮板链条同时更换，于是出现新旧链条张紧度不同的现象，导致刮板容易拉斜，进而拉断[3].

2)链条粘连矸石不能及时脱落导致跳链。正常情况下，两侧链条带动刮板与轨道紧密贴合平稳运行，刮板机入料过程中，矸石不断跌落、砸击在刮板及链条上，小块矸石会夹带在链条连接环缝隙里，不能及时脱落会跟随刮板持续运转，与导轨之间出现间隙，使链条两侧不在同一水平高度，尤其在与链轮啮合处会出现局部受力过大的情况，极易导致链条或刮板变形，如果不能及时发现处理，会导致链条或刮板拉断。

3)刮板粘连矸石不能及时脱落带入机尾导致卡顿。文中所述刮板为矸石仓仓上转载刮板，排料口位于刮板机中部，为了机体稳固以及排料闸板开闭顺畅，在排料口安装有3道垂直于刮板运行方向的宽度为20 cm的道轨，因此在刮板拉运物料刮过道轨时，经常会有物料不能及时脱落而错过排料口，直接拉运至机尾，经过长时间的运行，矸石不断堆积碾压，积累到一定程度后，会向两边扩散，最终填充进入尾轮和链条之间，造成卡顿，严重时会导致跳链、拉斜，甚至刮板拉断。

3 解决措施

针对上述刮板输送机出现故障的原因，进行了研究，并采取了以下措施：

1)定期统一更换双侧刮板链条。在长时间停车期间，对整个刮板输送机的所有链条进行统一更换，并在后期根据规律提前对即将到磨损周期的双侧链条统一更换，保证两侧链条张紧度一致，同时及时调整刮板入料溜槽导料板，保证物料沿刮板输送机横向均匀下料，避免偏载，力求刮板及刮板链条受力均衡[4].

2)改造刮板输送机落料口侧帮并加装副溜槽。初始下料口宽度与刮板输送机同宽，链条内侧带料较易脱落进入溜槽内部，而链条外侧紧靠刮板输送机侧帮，物料难以迅速掉落，因此在保证刮板输送机强度、稳定性的前提下，对刮板输送机下料口两侧进行扩张，各增加一处副溜槽(图1)，扩宽尺寸为单侧170 mm，两侧一共扩宽340 mm，因此在矸石落料口宽度由原先的1 400 mm，增加为现在的1 740 mm，落料口增宽，从而提升粘连矸石颗粒掉落效率。

图1 扩张落料口处新增溜槽图

3)制作并加装聚氨酯材质的清链器。由于清链器属于非标件，而且并非刮板必需结构件，需要根据实际情况自行制作安装。其工作原理是将带有一定韧性和硬度的清链器贴紧刮板链条安装，在清链器和刮料板相对移动的过程中，实现“清链”的目的。以前使用的绝大多数清链器材质均为废旧皮带，清链效果不佳。在现场针对矸石这种硬质颗粒，而且含有一定水分及粉末状的物料进行研究和实验，发现用聚氨酯材质制作的清链器效果最佳，既能紧密贴紧刮板链又不至于导致刮板卡顿或者损坏刮板链，而且相对耐磨，韧性较好。在整条刮板输送机安装5组聚氨酯清链器，机头位置1组，副溜槽位置设置3组，刮板机头1组。使用聚氨酯清链器，同时配合扩宽后的副溜槽，清料效果显著提升(图2).

图2 刮板链清链器图

4)改造下料口过渡板。原有过渡板道轨较宽，而且紧贴刮板机箱体，矸石经过落料口时整体的掉落面积较小[5].因此，利用宽度更小的滑道替换旧道轨，同时将原贴近箱体的位置移到落料口中间，为刮板和链条上粘连的矸石物料增大了脱落间隙，增加了物料掉落面积15%左右，使得物料脱落更彻底。

4 效果

经过半个月的施工改造，所有措施全部施工完毕，试运行3个月统计数据，平均每月刮板输送机故障次数降至1.8次，影响时间降至2 h.相比较改造前的每月36 h，减少了34 h，排矸系统总装机容量为733 kW，在处理刮板过程中，往往为了缩短启车时间，其它设备一直处于空转状态，检修时间缩短34 h，电价按1元/kWh计，则每月可节约电费约2.5万元。此次改造施工费用较少，但效果显著，不仅节约了电耗，同时保证了生产的连续性，保证了产品质量。