矿用刮板输送机链条故障及预防措施

郭 倩

（晋能控股煤业集团塔山煤矿，山西 大同 037031）

引言

矿用刮板输送机是煤矿井下采掘工作面重要设备之一，刮板输送机主要负责采掘工作面煤矸运输，刮板输送机投入使用后大大提高了工作面煤岩装卸效率，降低了劳动作业强度，所以保证刮板输送机安全稳定运行，对提高工作面采掘效率具有重要意义。但是在实际煤矿井下生产过程中由于受刮板输送机安装质量、管理维护水平、地质条件以及运输煤岩性等影响，刮板输送机经常出现故障，其中刮板机链条故障是最常见的故障之一。一旦刮板输送机出现链条，故障能够及时快速处理显得十分重要。

1 刮板输送机链条故障分析

1.1 刮板输送机结构

矿用刮板输送机主要由机头、电机、减速机、刮板、刮板链、齿轮、溜槽、尾轮、护轴板等部分组成，目前刮板输送机采用双链结构，刮板输送机电机、减速机带动机头齿轮转动，从而带动刮板链环形运动，进行煤矸运输；在整个运输过程中刮板链起着重要作用，一旦刮板链出现故障时，输送机无法进行运输，所以有效解决输送机链条故障，对输送机安全稳定运行具有重要意义[1]。

1.2 刮板链故障分析

1.2.1 断链故障

断链故障是链条故障之一，断链故障原因主要有链条在运输煤矸石中链条与溜槽之间存在大块煤矸卡塞，导致链条运行时阻力加大，出现断链；链条使用周期长，导致链条局部变形，链条与齿轮、溜槽之间磨损加大，链条接口变薄，长期使用加剧链条磨损，出现断链；刮板输送机在运输煤矸石出现超载现象，导致刮板链张拉负荷超过设计负荷，造成刮板链变形、断链；采掘工作面在装煤过程中大块煤矸对刮板链产生撞击作用，刮板链产生剪应力，在链条圆环处会产生较大的开口，从而导致断链。

1.2.2 卡链故障

卡链故障指的是输送机在运行过程中突然刮板链停止运动，造成卡链故障原因主要表现有刮板链底部存在底煤或煤矸石，链条在运行时矸石对链条轴点进行卡塞，导致链条无法运动；操作人员操作不当，刮板输送机未能及时停机，导致输送机动力不足，造成刮板链与齿轮之间卡塞；刮板输送机链条与齿轮之间出现对口错位现象，导致煤矸卡入输送机齿轮或刮板之间出现卡链现象。

1.2.3 掉链故障

刮板输送机在运行过程中一旦出现刮板链张紧不足时，刮板链无法与齿轮之间完全咬合，很容易出现掉链现象，主要原因表现有刮板链使用时间长，在长期拉力作用下刮板链出现变形拉长，导致刮板链与齿轮之间无法正常咬合；刮板输送机在安装时安装不到位或安装质量不合格，造成刮板链在运行时产生较大的离心力；在煤矸运输过程中煤矸落入齿轮上，造成齿轮无法咬合刮板链。

2 刮板链故障维修方法

2.1 断链故障维修方法

1）一旦发现断链故障时必须立即停机检查并及时处理，发现输送机机头出现伸缩时，应调整机头位置使刮板链能够正常对接；若输送机机头未出现伸缩时，通过反转电机使刮板链进行对接，在对接刮板链时必须保证对接长度，若断链距离较长时必须添加刮板链，若距离较短时直接对接，对接后必须保证刮板链具有适宜的张紧度。

2）刮板输送机在运行过程中出现卡链时，必须立即停机，防止电机负荷加大导致电机烧毁；停机后由专业的检修人员检查刮板链，确定链条卡塞位置，并进行处理；若因输送机内部结构损坏如刮板链磨损、齿轮缺失、轴承变形等，必须拆卸刮板输送机，对损坏零部件进行更换。

3）刮板输送机出现掉链故障后虽然输送机能够正常运转，但是输送机无法正常运输煤矸，此时应停机检查并进行处理；若发现齿轮与链条之间不共面出现掉链时，采用专用工具进行调整即可；若发现链条过长，链条松弛时直接缩短链条即可，若发现链条与异物卡塞时清除掉异物即可[2]。

2.2 链条故障预防措施

为了提高刮板链运行周期，降低刮板链故障率，需对刮板链采取合理有效的故障预防措施，具体措施如下：

1）定期更换损坏的刮板链。由于刮板输送机安装环境特殊，输送机安装地点粉尘浓度大且存在大量煤矸，导致刮板链磨损严重，所以定期对磨损严重的刮板链及时更换，避免刮板链磨损严重出现断链以及掉链等故障。

2）清理刮板输送机异物。刮板输送机在运行过程中应安排专人对溜槽底部、机头处以及刮板链下部检查是否存在异物，防止异物卡塞造成刮板链磨损严重以及卡链、断链现象。

3）提供合理张紧度。由于刮板链张紧度直接影响着刮板输送机的运行效率，刮板链张紧不足很容易出现掉链现象，刮板链过紧增加链条载荷，很容易发生断链现象，而传统采用人工紧链时劳动作业强度高、精度低、危险系数高；所以可采用液压紧链装置进行张紧，该装置主要由液压油缸、紧链臂、伸缩杆、固链器等部分组成，如图1 所示[3]。该装置在紧链时将刮板链两端分别固定在固链器两侧，然后通过液压油缸控制液压伸缩杆伸缩带动刮板链进行对接，液压紧链装置具有紧链效果好、安全系数高、张紧精度高等优点。

图1 液压紧链装置结构示意图

4）控制刮板输送机装卸量。由于采掘工作面施工过程中刮板输送机装岩量过大时输送机运行负荷加大，刮板链处于高负荷状态，从而很容易出现断链，所以应控制输送机装卸量。

5）加强检修维护力度。采掘队组应定期对刮板输送机进行检修维护，其中刮板链应作为主要检修项目，检修内容主要包括刮板链磨损情况、刮板链使用周期、刮板链运行状态等，发现问题及时处理，检修单位必须建立好检修台账。

3 实际应用效果分析

塔山煤矿为千万吨大矿，煤矿设计生产能力为2 500 万t/年，煤矿井下共计布置若干个综采工作面及掘进工作面，其中综采工作面内安装1～2 台刮板输送机。根据机电部数据统计发现，2020—2021 年期间井下共计发生刮板输送机链条故障19 起，影响回采时间达12.7 h，设备维修费用达43.8 万元；2021 年机电部对井下刮板输送机链条采取合理有效的故障预防措施后，全年刮板输送机链条故障率下降了87%,刮板输送机维修费用减少至12.4 万元，有效保证了综采工作面安全高效回采，措施应用取得了显著成效。