礦用刮板輸送機圓環鏈故障的原因與處理

楊慧玲

（大同煤礦集團機電裝備制造有限公司同比公司， 山西 大同 037001）

引言

刮板輸送機是煤礦開采中的重要設備，圓環鏈作為礦用刮板輸送機中的重要部件，因井下環境相對惡劣，加上經常受到外部較大煤礦沖擊載荷的作用及結構內部的相互磨損，在使用中經常出現卡鏈、斷裂等故障失效現象，嚴重影響著刮板輸送機的開采效率及作業安全[1]。因此，對其進行詳細分析。

1 礦用刮板輸送機結構組成

礦用刮板輸送機作為煤礦開采中的重要設備，其結構主要由機頭、中間部位、機尾、鏈輪、電動機、減速器、機槽、圓環鏈等結構組成[2]，其中，圓環鏈結構實物圖如圖1 所示。同時，刮板輸送機中的中間部位通過不同節距的中部槽及多渡槽等相互連接而成，而機槽則主要由上槽、下槽、刮板鏈等結構組成，機尾由回轉滾筒、機尾架、回轉鏈等組成[3]。刮板輸送機在運行過程中，電動機旋轉，通過相關齒輪嚙合及鍵帶動鏈輪進行運動，進而帶動圓環鏈的運轉，實現刮板輸送機的煤礦開采作業。同時，刮板機中的物料在料槽中發生相互擠壓及摩擦，會對圓環鏈造成一定程度的磨損現象，嚴重時則會造成圓環鏈發生斷裂現象。故在現有刮板機結構設計中，將設備的煤礦輸送量控制在200 t/h 左右，以此來提高設備的使用壽命。

2 圓環鏈使用中的故障的原因分析

2.1 圓環鏈卡鏈故障

礦用刮板輸送機在使用過程中經常由于各類原因，其圓環鏈、鏈輪等部件出現各類故障事故，其中，圓環鏈的卡鏈故障則是刮板輸送機使用過程中的主要故障類型，分析其原因主要包括[4]：

1）刮板機在運行過程中，會因其底層運輸大量的煤石而產生較多的浮煤、碎石等雜物，并長期堆積在鏈輪軸組卸載點處，由此會頂起撥鏈器及固定錘頭的螺栓扣出現松動，輸送機上的舌板、撥鏈器先后被卷入，最終導致壓板的瞬間斷裂，圓環鏈與鏈條之間出現卡鏈現象；

2）由于現場工作人員未嚴格按照刮板輸送機的操作流程進行操作，導致刮板輸送機在停機后未及時停止后刮板機的運行，最終導致刮板輸送機出現倒拉現象并運載過量的煤礦，由此產生了卡鏈現象；

3）由于溜槽對口的錯位，導致運輸過程的煤石一端被卡在輸送機的煤幫中，一端被卡在溜槽中，此時，鏈輪與圓環鏈正處于持續運行狀態，較大的沖擊力導致了輸送機出現了卡鏈故障，最終可能引起更大的斷鏈現象。

圖1 刮板輸送機圓環鏈圖

2.2 圓環鏈斷鏈故障

斷鏈故障則是圓環鏈事故中更嚴重的故障類型，找到其故障發生原因至關重要，故對此故障發生原因進行了分析[5]。

1）圓環鏈在設計及使用中，由于設計的誤差及外部煤礦雜物的掉入，會導致圓環鏈出現過緊現象，隨著圓弧鏈的不斷運轉，最終出現了過松現象，這使得兩鏈條的長短不一致，產生了跳牙，鏈環在牙齒的沖擊作用下，造成了圓環鏈的結構變形，最終出現斷鏈現象；

2）圓環鏈在設計中，因鏈輪發生不同程度的磨損，使得鏈環的節距存在不一致，圓環鏈長期在此環境下作業，使得嚙合產生的負荷均集中在單一鏈條上，最終使得圓環鏈之間出現了斷裂現象；

3）工作面在長期運行中，由于受到外部不同載荷的沖擊作用，使得工作面因受力不均而出現了脫軌現象，最終產生了斷鏈故障；

4）當刮板機的煤礦運輸量相對較大時，也會導致電動機上因超負荷運行而使圓環鏈上的張緊力越來越大，最終也使圓環鏈出現了斷裂現象；

5）除了圓環鏈發生斷裂的原因外，其運動過程中的動載荷、礦井中水的腐蝕性、部件之間的相互磨損、圓環鏈出現結構開裂時而未及時進行維修更換等，也會使圓環鏈出現斷裂現象。

2.3 圓環鏈掉鏈故障

圓環鏈的掉鏈不僅會使設備無法正常運行，也會對刮板輸送機的運行安全構成嚴重威脅。故有必要對圓環鏈掉鏈故障發生原因進行分析[6]。

1）隨著設備的長時間運行，設備上的鏈齒出現了不同面現象，當多個鏈齒的不共面偏差超過一定范圍時，則可能導致圓環鏈出現掉鏈現象；

2）設備機頭在長時間運行時，極容易出現機頭偏移現象；同時，由于機頭上底座的不平整，當圓環鏈高速運行時，會使圓環鏈出現掉鏈現象；

3）鏈輪與鏈條嚙合時，會有外部雜質掉入至嚙合處，加上不同鏈條長度的不一致，刮板出現嚴重的歪斜，這也使得圓環鏈極容易出現掉鏈現象；

3 圓環鏈故障處理方法

3.1 卡鏈處理方法

結合圓環鏈出現的卡鏈問題，制定了如下卡鏈的處理方法。

1）當圓弧鏈出現卡鏈時，首先停止設備運行，專業的設備維修人員對卡鏈故障發生位置進行查找，并對卡鏈原因進行分析，采用專業工具來解決卡鏈現象；

2）若采用專業的工具也無法解決卡鏈故障時，可考慮將鏈輪及圓環鏈進行拆卸，取出被卡鏈條，然后將鏈輪進行安裝復位，再將圓環鏈安裝至鏈輪上；

3）當被卡鏈條無法取出時，可采用專業工具，將被卡鏈條進行敲擊或敲斷，取出被卡鏈條后，再對拆除的鏈條進行更換。

3.2 斷鏈處理方法

當刮板輸送機發生斷鏈故障時，可采用如下措施進行處理解決。

1）當設備上有伸縮機頭裝置時，可采用轉載機進行來回的收縮及張緊操作來完成鏈條的連接作用。

2）當刮板輸送機上無伸縮機頭時，可采用電機的反轉操作來完成斷鏈的連接，即：將斷鏈一端固定在機頭架上，另一端固定在鏈輪上，啟動電機并使其反轉，并利用緊鏈器閘來固定鏈輪，在此條件下進行斷鏈條的連接。

3）對斷鏈長度進行測量，若鏈條長度較短，可在斷鏈部位添加鏈條，并采用鏈條連接器，將新增鏈條及斷裂鏈條進行連接。

3.3 掉鏈處理方法

當刮板輸送機出現卡鏈故障時，可采取如下方法來解決。

1）將刮板輸送機停止運行，對鏈輪的共面情況進行檢查，若發現鏈輪的共面程度較差，可采用專業工具，對鏈輪進行調整；

2）檢查鏈條的長度是否長于鏈輪的間隙，若鏈條長度較長時，可調整鏈條的長度，保證鏈輪與鏈條的有效嚙合，防止掉鏈發生；

3）當鏈條發生掉鏈時，可采用專業工具將鏈條與鏈輪進行安裝，并檢查鏈條或鏈輪的有效長度是否合理。

4 圓環鏈故障預防措施

結合前文對圓環鏈故障類型及相關故障處理方法分析，提出了刮板輸送機圓環鏈故障發生的預防措施，具體包括：

1）定期對鏈條長度進行檢查，保證鏈條長度的一致性，保證鏈條的受力基本均勻；

2）定期對工作面的平整性進行檢查，當發現其發生結構變形時，可首先對其結構進行校型，以此保證鏈條故障的發生；

3）當鏈條運行一段時間后，可將鏈條拆下后進行90°的翻轉，以此使得垂直方向鏈條與水平方向鏈條的磨損程度保持一致，可減小圓環鏈的斷裂；

4）當煤礦中掉煤嚴重、溜槽煤量過大時，可組成人員對煤礦堆積情況進行清理，保證鏈輪與鏈條之間無煤礦聚集，可有效防止卡鏈故障發生。