煤礦刮板輸送機(jī)溜槽失效分析及改進(jìn)

董秀峰

（陽(yáng)煤集團(tuán)基本建設(shè)工程管理部， 山西 陽(yáng)泉 045000）

1 刮板輸送機(jī)溜槽組成及運(yùn)行原理

刮板輸送機(jī)主要由中部槽、調(diào)節(jié)槽等部分組成，且這些均屬于溜槽最為關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)，而其中占據(jù)面積最大的便是中部槽，其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示[1]。

圖1 中部槽結(jié)構(gòu)

上槽、下槽、中部槽以及機(jī)尾屬于刮板輸送機(jī)的四個(gè)主要組成部分，其中上槽主要由減速器、液力耦合器等結(jié)構(gòu)組成，主要用于裝運(yùn)材料。而下槽分為封底與敞底兩種形式，主要作為刮板機(jī)的返鏈結(jié)構(gòu)。單鏈型、中雙鏈型以及邊雙鏈型等屬于中部槽的三種型號(hào)，而機(jī)尾部則由電動(dòng)機(jī)、減速器等結(jié)構(gòu)組成。

刮板輸送機(jī)在工作運(yùn)行期間，溜槽屬于機(jī)尾與機(jī)頭間最為主要的連接通道，槽內(nèi)裝有煤礦，用于運(yùn)輸裝卸。且減速器與液力耦合器主要帶動(dòng)刮板運(yùn)送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而順利完成煤礦的運(yùn)送工作[2]。

2 溜槽故障原因分析

由于受彎、拉、壓等因素的影響，刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸機(jī)會(huì)受到影響，造成溜槽振動(dòng)、沖擊、摩擦等問題，也會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕問題。摩擦是溜槽失效的最關(guān)鍵因素，磨粒磨損、腐蝕磨損、接觸疲勞磨損和黏著磨損是溜槽磨損的主要形式，具體分析如下：

2.1 磨料磨損

磨料磨損主要是刮板輸送機(jī)在運(yùn)輸煤礦時(shí)，因溜槽表面放置的磨料或其他凸起物體與溜槽零部件接觸因摩擦造成的磨損問題。比如在刮板鏈表面放置物料，運(yùn)輸期間溜槽硬顆粒的摩擦?xí)p溜槽。在微觀層面，磨料磨損屬于很多凸體在與溜槽接觸期間因摩擦力導(dǎo)致的三體磨損。在此過程中主要分為四個(gè)階段，一是犁溝，在溜槽及磨料作用力下產(chǎn)生；二是碾壓或犁溝；三是反復(fù)碾壓犁溝并形成裂紋；四是產(chǎn)生裂紋并出現(xiàn)剝落問題[3]。

2.2 黏著磨損

黏著磨損主要發(fā)生于溜槽表面，在面與面的接觸過程中，循環(huán)形成接點(diǎn)斷裂問題，且期間溜槽的磨損會(huì)產(chǎn)生磨屑。在形成接點(diǎn)過程中，鏈環(huán)會(huì)與煤粉、氧化膜等進(jìn)行凸體接觸，在高壓之前，當(dāng)超出溜槽的承受壓力時(shí)，凸體便會(huì)出現(xiàn)塑體變形問題，以致接觸面之間很容易發(fā)生冷焊問題，從而導(dǎo)致鏈道出現(xiàn)磨損。

2.3 腐蝕磨損

溜槽工作環(huán)境會(huì)直接導(dǎo)致腐蝕磨損問題，以致礦井出現(xiàn)積水問題。水體中含有大量的腐蝕物質(zhì)，刮板運(yùn)送機(jī)在工作模式下，溜槽物體摩擦后很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以致出現(xiàn)腐蝕問題。被腐蝕后的溜槽很容易出現(xiàn)腐蝕坑，進(jìn)而形成裂紋，再次反復(fù)摩擦后便會(huì)導(dǎo)致腐蝕層出現(xiàn)剝落問題。

2.4 接觸疲勞磨損

接觸疲勞磨損主要指的是刮板輸送機(jī)溜槽零件與機(jī)器零件在滑動(dòng)復(fù)合力的影響下，導(dǎo)致溜槽表面因磨損出現(xiàn)疲勞剝落。一般情況下，溜槽長(zhǎng)期運(yùn)輸煤礦，其表面很容易產(chǎn)生不同深度的凹坑，嚴(yán)重時(shí)便會(huì)出現(xiàn)大面積的剝落問題。

3 煤礦刮板輸送機(jī)溜槽磨損的解決措施

3.1 研究設(shè)計(jì)新型的耐磨溜槽

高錳鋼屬于多數(shù)刮板輸送機(jī)溜槽的制作材料，但這種材料存在很多缺陷，一是質(zhì)量較大，在煤礦運(yùn)輸過程中，增大了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；二是自身的抗腐蝕性較差，很容易出現(xiàn)生銹問題，高猛鋼的抗堿及抗酸能力較差，以致使用壽命較短；三是高猛鋼的摩擦系數(shù)較大，工作期間需要消耗較大能量，其產(chǎn)生較大噪音。對(duì)此，在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)改進(jìn)當(dāng)前溜槽缺陷，使用抗耐磨性能較強(qiáng)且摩擦系數(shù)較小的材料，以減輕工作噪音，降低能耗。當(dāng)前MC尼龍屬于最為適合的使用材料，其聚合溫度較低、力學(xué)性能較好，且具備減振、耐磨以及耐腐蝕等優(yōu)勢(shì)，因此具備較長(zhǎng)的使用壽命。

3.2 提升溜槽表面的強(qiáng)化性能

目前溜槽使用的是16Mn鋼，在改進(jìn)過程中除了應(yīng)更改組成成分，還應(yīng)做好強(qiáng)化處理工作。目前部分煤礦企業(yè)已經(jīng)擁有了強(qiáng)化處理技術(shù)，利用DRR-2數(shù)控技術(shù)對(duì)中部槽表面進(jìn)行局部覆合，增強(qiáng)材料的耐磨性，且可行性較強(qiáng)。強(qiáng)化處理溜槽表面后，不但磨損系數(shù)得到明顯提升，且壽命也得到有效延長(zhǎng)。

3.3 強(qiáng)化刮板輸送機(jī)的維護(hù)管理力度

首先，在進(jìn)行安裝工作前，應(yīng)做好刮板運(yùn)送機(jī)零件的檢查工作，提升零件的質(zhì)量水平。其次，在安裝期間，應(yīng)明確刮板運(yùn)送機(jī)零件的具體安裝位置，且確保安裝的平直性。確保中部槽機(jī)頭架、機(jī)尾架以及過渡槽接門左右錯(cuò)門量小于3 mm。且還應(yīng)利用新材料替換已經(jīng)磨損的鏈環(huán)，選擇配對(duì)性較強(qiáng)的雙鏈型運(yùn)送機(jī)。當(dāng)溜槽滿載時(shí)，機(jī)頭雙鏈的下垂量應(yīng)在60～140 mm之間。同時(shí)，在推送刮板運(yùn)送機(jī)過程中，采煤機(jī)與運(yùn)送機(jī)彎曲部分的距離應(yīng)超出16 m，且彎曲長(zhǎng)度也應(yīng)超出13 m。在設(shè)計(jì)彎曲段時(shí)，必須保證其圓滑性，不得存在急彎，以免溜槽錯(cuò)門導(dǎo)致斷鏈?zhǔn)鹿省Ｗ詈螅谕瓿烧w的安裝工作后，企業(yè)還應(yīng)遵照嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)做好檢查工作，充分檢查液力耦合器的充液量。除此之外，還應(yīng)定期做好溜槽的清理工作，為煤礦運(yùn)送提供干凈整潔的溜槽環(huán)境[4]。

3.4 明確具體的工藝流程

一方面應(yīng)做好除銹除垢工作，受環(huán)境因素的影響，刮板運(yùn)送機(jī)很容易出現(xiàn)生銹問題，為了降低雜質(zhì)對(duì)焊接質(zhì)量的影響程度，企業(yè)應(yīng)做好焊接部位的除銹工作。

另一方面應(yīng)做好堆焊工作，一是進(jìn)行預(yù)熱，堆焊對(duì)溫度要求嚴(yán)格，為了滿足標(biāo)準(zhǔn)，施工前應(yīng)對(duì)焊接材料做好熱處理工作。二是應(yīng)做好打底工作，在進(jìn)行耐磨處理的同時(shí)做好堆焊過渡層措施。三是做好保溫工作，打底處理對(duì)焊接溫度也具備一定要求，因此還應(yīng)重視保溫工作。四是做好耐磨處理工作，利用特殊工藝處理犁溝磨損的鏈道部位。對(duì)于新型設(shè)備還應(yīng)確定合理的耐磨保護(hù)層。煤礦運(yùn)送過程中，中板過煤面以及底板部位很容易出現(xiàn)磨損問題，對(duì)此，企業(yè)還應(yīng)做好兩部位的堆焊工作，采用耐磨性較好的焊接材料，獲得質(zhì)量較佳的耐磨保護(hù)層。五是應(yīng)做好打磨工作，完成堆焊工作后，還應(yīng)做好打磨工作，確保煤礦運(yùn)送刮板的順利通過。

4 結(jié)語(yǔ)

磨損很容易導(dǎo)致煤礦刮板輸送機(jī)出現(xiàn)溜槽失效問題，且種類多種多樣，對(duì)此，煤礦企業(yè)應(yīng)做好溜槽的改進(jìn)工作，設(shè)計(jì)新型溜槽，強(qiáng)化處理其表面，在改變材料成分的基礎(chǔ)上有效延長(zhǎng)輸送機(jī)壽命。