提高中雙鏈刮板輸送機過渡槽使用壽命的研究與應用

王虹

（安徽省礦業機電裝備有限責任公司技術中心，安徽 淮北 235000）

1 引言

刮板輸送機是一種有撓性牽引機構的連續輸送機械。它的牽引機構是刮板鏈，承載裝置為溜槽。刮板輸送機是煤礦綜采成套設備的重要組成部分，擔負著運輸煤炭、拉移支架、采煤機的行走導向等功能。是整套綜采設備的“中堅”，其性能、可靠程度和壽命是綜采工作面正常生產和取得良好技術經濟效果的重要保證。

在刮板輸送機的設計中，最理想的設計原則是等壽命設計，就是要求其主要零部件設計壽命相等，其中包括中部槽、過渡槽、機頭架，傳動裝置（包括減速機、電機）。過渡槽是刮板輸送機的重要部件之一，其設計壽命一般與中部槽相等，但在實際應用中，由于設計與制造的缺陷，一般先于中部槽損壞，損壞的主要位置為中板彎曲段的磨穿或上翼板彎曲段的磨穿，有的經過修復，可以再用，有的直接報廢，既影響煤礦生產又增加了維修費用。

2 過渡槽的磨損機理分析

過渡槽是機頭與中部槽的連接溜槽，它的特點是與中部槽連接端的高度與中部槽相同，中部槽一般平鋪在工作面，與機頭架連接的一端較高，這是因為刮板輸送機上的煤要卸到轉載機上，機頭架就需要一定的卸載高度。這樣在過渡槽內的刮板鏈運行軌跡變成傾斜的，刮板鏈就會對過渡槽的中板和上翼板產生一定的壓力，壓力隨著過渡槽中板彎曲段的傾角變大而減小，摩擦力隨之減小，磨損就慢，反之，磨損就快。

（1）如圖1，對上翼板彎曲段的受力分析，刮板對上翼板的正壓力 N=

式中，F1-鏈輪對刮板的拉力；F2-刮板運行的阻力（包括刮板鏈和煤炭在運行中所產生的阻力；刮板對彎曲段的摩擦力：

μ-刮板與上翼板之間摩擦系數。

圖1 上翼板彎曲段的受力分析

從上式可以看出，兩力夾角越大，則正壓力N越小，刮板對彎曲段的摩擦力越小。

（2）刮板鏈對中板彎曲段的磨損分兩種情況分析，一種是刮板磨損彎曲段，另一種是鏈條磨損彎曲段。圖2為刮板磨損彎曲段，其受力情況與圖1基本相同。

圖2 刮板磨損彎曲段受力情況

鏈條對過渡槽中板彎曲段的磨損，當刮板鏈運行到圖3所示狀態時，就產生鏈條對中板彎曲段的劇烈磨損，這是因為在正壓力N相同的情況下，由于鏈條與中板彎曲段接觸面積小，單位面積受到的正壓力大，單位面積受到摩擦力就大，非常容易在中板彎曲段磨上一道槽溝，甚至穿透中板。

圖3

3 幾種措施

針對上述磨損機理，在設計中為減少磨損，延長過渡槽的壽命，我們采取以下幾種辦法：

（1）盡量降低卸載高度，以增大彎曲段的角度，減少磨損。

（2）過渡槽彎曲段采用大圓弧設計，隨著過渡槽彎曲段圓弧增大，相應的夾角A增大，刮板鏈對過渡槽彎曲段的上翼板和中板的摩擦力就小，磨損就輕。

（3）在過渡槽與中部槽之間增加抬高槽以增大過渡槽彎曲段的夾角，抬高槽的中板與中部槽的中板夾角以不超過1.5°為宜，太大了會影響采煤機行走輪與銷軌的嚙合性能。

（4）由于煤礦井下的特殊環境，過渡槽磨損后，不能就地焊接修補，就需要從整機中拆下過渡槽運到井上進行切割和焊接，工作繁重、浪費時間、影響生產。采取的辦法就是在過渡槽中板彎曲段焊接新的耐磨材料，上翼板彎曲段做成活塊，用螺栓和定位銷固定，便于拆卸更換。

（a）上翼板改活塊結構。把上翼板分三段，中間彎曲段易磨損區做成活塊，活塊長度略大于兩刮板間距，活塊的材料為鑄造耐磨合金，活塊形狀如圖4。

圖4 活塊形狀

（b）中板如圖5，在中板底部銑兩條長槽，長槽的間距為兩鏈條的間距，寬度60mm，長度為兩刮板間距，槽內焊接碳化鉻合金耐磨復合板。

圖5 中板

4 結語

上述幾種減少過渡槽磨損、增加壽命的設計方法是行之有效的，在實際的設計中被廣泛采用，尤其是過渡槽上翼板彎曲段做成活塊和中板彎曲段焊接耐磨合金，已經在實際中應用，取得了良好的經濟效益，有利于提高維修效率，降低維修費用，提高刮板機的整體過煤量。

［1］運輸機械設計選用手冊編委會.運輸機械設計選用手冊［M］.北京：化學工業出版社，1999.

［2］徐灝.機械設計手冊［M］.北京：機械工業出版社，1995.