礦用刮板輸送機溜槽失效原因分析與預防措施研究

孫 鑫

（山西潞安礦業（集團）有限責任公司漳村煤礦，山西長治 046000）

1 煤礦刮板輸送機溜槽失效的原因

1.1 刮板輸送機溜槽運行原理

刮板輸送機的構成主要可分為三部分，它們分別是中部槽、調節槽以及連接槽，其中在刮板輸送機的流槽當中所占比例較大的當屬中部槽。從結構的角度來看，可將溜槽分為四部分，分別是上槽、機尾、下槽以及中部槽。其中上槽構成部分又分液力耦合器、機頭架以及減速器，主要用于進行貨物的運輸與裝載；而下槽分為兩種形式，一種是敞底式，另一種是封底式，主要用于進行刮板鏈的返程；機尾構成部分僅有兩部分，它們是電動機和減速器。在刮板輸送機工作時，它將溜槽當做機尾與機頭連接用到，與此進行貨物的裝載與運輸，并利用液力耦合器與減速器使二者能夠正常運轉，從而完成所需運輸任務[1]。

1.2 溜槽故障與原因

當進行煤礦運輸時，刮板輸送機常會因壓力、拉力以及彎曲等原因，從而產生沖擊、振動以及摩擦等現象，最終導致磨損狀況的出現，嚴重時還會致使溜槽報廢。由此可見，溜槽失效主要在于摩擦的產生，其磨損現象主要有接觸疲勞、腐蝕、磨料以黏著等。

對于磨料磨損而言，其主要發生于運輸期間，它是由溜槽凸起物或是表層與自身其他零件產生摩擦或是磨損的現象。例如：刮板鏈表層所具有的凸型溜槽，當其與溜槽顆粒產生摩擦時，將會致使溜槽出現磨損現象，即磨料磨損。對于磨料磨損而言，從微觀角度來講可將其稱為三體磨損，即利用溜槽表面與凸體進行摩擦，并通過切削方式進行剝落[2]。

黏著磨損主要產生于溜槽表面，而面與面的循環接觸主要體現在黏著和斷裂的接觸點，在此過程中，溜槽會產生出些許磨屑。對于接點而言，其形成主要體現在煤粉或是氧化膜的凸起表面，當壓力過高時，凸體將會產生塑性變形，從而致使接觸點或是接觸面產生冷焊現象，從而產生新的接點，即鏈道黏著磨損[3]。

腐蝕性磨損，它主要發生于濕潤陰冷的溜槽環境當中，當礦井出現積水狀況時，將會致使水物質附帶眾多腐蝕性雜質，如SO2，CO2等。在刮板運輸機進行工作時，其溜槽副表面將會與上方物體產生化學反應與摩擦，從而導致腐蝕現象的發生。當溜槽被腐蝕時，其腐蝕層與腐蝕坑將會產生晶界裂紋，若此時出現摩擦，那么將會導致片狀性剝落的發生。

接觸疲勞磨損，即在設備的部件與溜槽的滾動復合、滑動狀態下，表層出現脫落，一般情況下，溜槽若長時間進行煤礦或是矸石的運輸，那么將會產生凹坑或是大面積脫落的狀況[4]。

2 改進并減少刮板輸送機溜槽磨損的方法

2.1 設計與使用新型溜槽

施工過程中，可考慮QTS耐磨焊絲、FW系列碳硼耐磨粉塊與耐磨焊條作為耐磨材料，因其優越、可靠的性能在施工中得到廣泛應用。通常溜槽選擇的材料不是氮材料，而是高錳鋼，具體原因如下：首先，其耐磨性不理想；其次，在礦區內，水質以酸堿性為主，而氮材料抗酸堿腐蝕較弱，所以利用該材料使用時間相對較短；最后，氮材料較為笨重。在刮板運輸機中，中部槽尤為關鍵，其重量可達75 kg。對此，應設計新型溜槽，利用MC尼龍來制作中部槽。對于MC尼龍而言，其核心材料為己內酞胺，是乳黃色和乳白色固體配件，具有分子量大、聚合溫度小、結晶度好以及分布均勻、耐磨和溫度范圍寬、耐腐蝕、自潤滑、減振動等優勢較為突出。與此同時，也具有一定缺點，如尺寸不穩定、吸水率較高以及阻燃效果不理想和抗靜電能力較低等。為令工作開展更為便利，將材料與改性劑相結合，同時改良膠體技術，并將穩定劑與抗靜電劑及融入其中，令其工藝環境得到改良，達到中部槽要求。經實驗得出，在1000小時內，借助改進后的MC尼龍中部槽工作，其磨損率通常只為金屬中部槽的25%左右，且節約的電量可達15%左右，同時產生的噪聲也會明顯降低[5]。

2.2 做好刮板輸送機維護與管理工作

刮板運輸機在維護和管理的過程中，檢查好零部件問題尤為關鍵，保證其與工作要求相符。安裝時，使各零件安裝區域有所保障，其中過渡槽接口、機頭部分以及機尾架與中部槽接口的錯口量不應超過3毫米。若鏈環磨損較為嚴重，可以選擇新型鏈環，此時輸送機應選擇雙鏈型。當溜槽滿以后，機頭回空鏈下垂的雙鏈應不可小于6厘米，同時不可大于14厘米，若其為單鏈，則不可小于3厘米，不可大于10厘米。在推送過程中，采煤機與刮板輸送機彎曲地帶二者彎曲度應在13米以內，二者之間的距離應在16米以上，為較少或避免溜槽出現掉道斷鏈現象，彎曲段應平緩、圓滑。此外，安裝完畢后，應按照相應標準對其進行嚴格檢查，確保電動機與充液量相符。不僅如此，清理溜槽工作也應定期進行，確保其工作環境干凈舒適[6]。

2.3 落實表層溜槽清理工作

煤礦選擇的設備為DDR-2型數控等離子強化設備，一些區域容易損壞，針對此類區域通常根據實際工作完成等離子熔覆工作，對于中部槽而言，其熔覆方式以局部為主。根據相關實驗了解，中部槽表層的增強可采取等離子熔覆的方式，運動造成的磨損損耗相對較小，因此可采取超強處理方式，不僅能令刮板中部與鏈條之間的摩擦有所降低，其使用時間也會得到有效延長。

2.4 深化工藝流程

第一，清除污垢。因其工作環境較為特殊，經過一段時間的使用后必然會面對溜槽生銹問題，為使其焊接不受輕雜質影響，對其除銹問題應加以重視。對于新型設備而言，除漆工作應提前做好[7]。

第二，堆焊。進行堆焊時要確保溫度與要求相符，為實現這一點，在正式工作前應對施工位置與焊接材料予以熱處理。在硬度上中版基體母材與耐磨層具有一定差別，若應力處于某個范圍時，容易出現脫落或離層等現象，對此，應合理安排堆焊過渡在相關區域的耐磨處理問題，同時在處理打底時也應令該區域焊接溫度得到保障。可以采用自融與熔融堆焊法來處理鏈道區域和犁溝磨損，而補平所用的焊接材料應具有良好的耐磨性質。對于新設備而言，其耐磨保護區域應有所保障。

最后，在具體應用時，磨損現象在煤面刮板區域經過中板或底板時較為常見，因此在堆焊處理時對該區域應有所重視，為使耐磨效果有所保障，堆焊所選材料應具有良好的耐磨性。完成堆焊后，若該區域仍有余渣殘留，為使刮板通過正常，可以采取角磨機將打磨工作做好[8]。

3 結束語

從上述分析中可知，煤礦刮板運輸機失效的主要原因為磨損，其種類較多。為改變溜槽，對其進行設計時要設計新型高效的溜槽，并應重視做好溜槽的表面處理工作。此外，還可以通過改變溜槽的制作材料令其使用時間得到有效延長，使磨損系數有所降低。