選煤廠刮板輸送機刮板鏈保護系統的研究

王偉偉

（汾西礦業雙柳煤礦選煤廠，山西 柳林 033300）

引言

刮板輸送機、皮帶輸送機等設備是選煤廠常用的運輸工具，具有輸送量大、使用方便等優點，其中刮板輸送機常用于產品煤配倉、原煤配煤以及中間品收集等[1-3]。刮板輸送機機頭、機尾電機通過鏈輪帶動刮板鏈運轉，從而實現中部槽內煤體、中間產品以及精煤等運輸[4-6]。由于選煤廠內刮板輸送機使用環境較為惡劣，刮板輸送機在使用過程中難以避免出現各類問題，從而制約選煤廠原煤、產品等運輸。在刮板輸送機上使用各類保護系統對提升其運輸效率以及運行可靠性具有重要意義[7]。

1 選煤廠刮板輸送機常見故障分析

1.1 減速器故障

減速器故障類型包括有外殼發熱異常、異響以及減速器漏油等。外殼發熱異常主要原因有：減速度空間不合理，內部注入油量不合適；減速器內部軸承潤滑效果不佳或者出現局部損壞；內部覆蓋差從而使得散熱效果不佳。減速器漏油主要原因是外部密封圈出現損壞，導致密封效果降低；箱體合面密封不嚴，軸承蓋螺栓未擰緊等。在具體設備運行過程中應強化對溫度、振動等監測，并在設備停車運行后及時檢測減速器內部油位是否在合理范圍內。

1.2 驅動電機故障

驅動電機故障是刮板輸送機運行過程中最為常見的故障類型，具體有電機啟動故障、異常發熱以及電機運行聲響異響等。啟動故障主要原因包括有啟動載荷過大、刮板鏈條或者其他位置出現卡阻、供電電壓過低或者電動機本身出現故障。電動機異常發熱原因主要有電機散熱片被覆蓋或者風扇停轉、刮板輸送機長時間處于高負載運行、電動機頻繁啟動、啟動電流過大、熔絲過大等。電機運行聲響異響原因包括有電動機單相運轉、重載運行、接線頭接觸不良、輸送機被壓實、軸承出現損壞。刮板輸送機電動機一般運行功率較大，一旦發現有故障時應進行停機檢查，待故障排除后方可繼續運行。若電動機帶病運行極其容易出現刮板輸送機結構損壞或者電機燒毀問題。

1.3 刮板鏈故障

1.3.1 飄鏈故障

刮板鏈飄鏈故障主要是指刮板底部的鏈條、刮板等與刮板底板脫離運行，飄鏈故障會導致刮板鏈底板位置物料堆積、設備過緊，嚴重時會出現刮板鏈箱體間異常摩擦或者刮卡故障。刮板鏈出現飄鏈故障的主要原因是運輸物料中水分含量過高，特別是使用的壓鏈器設置不合理以及運輸濕煤泥時飄鏈故障更容易發生。具體可采取下述措施減少飄鏈事故發生，即在刮板輸送機上合理布置壓鏈器、停機時對底板以及壓鏈器磨損情況進行檢查、控制運輸的物料水分并避免集中運輸濕煤泥。

1.3.2 跳鏈故障

跳鏈故障主要是指刮板輸送機兩側刮板鏈間運行不一致情況，具體可分為刮板機機頭、機尾跳鏈兩種類型。出現跳鏈的主要原因是鏈條松動、張緊程度不一、鏈輪磨損、有雜物夾雜等。現場作業人員可通過及時查看刮板鏈輪磨損情況、鏈條張緊程度并及時清理存在的雜物等措施避免跳鏈故障的發生。

2 刮板輸送機刮板鏈保護系統的應用

通過對選煤廠刮板輸送機運行過程中常見故障、運行方式等進行分析，發現刮板鏈故障與鏈條張緊程度等密切相關。為此，文中提出智能控制刮板鏈張力來實現刮板輸送機運行保護。具體使用的保護系統結構見下頁圖1所示。

圖1 保護系統結構

具體保護系統有張緊力采集裝置、張緊輪可調節反饋裝置、可調節張緊輪、PLC控制系統、信息傳輸系統等。張力采集裝置實時監測刮板鏈張力情況并將監測結果傳輸給PLC控制系統，控制系統依據張力監測結果自動計算得到張力調整值，并將計算結果傳輸給可調節張緊輪，實現刮板鏈張緊量的自動控制。通過調節刮板鏈張緊力可降低飄鏈、跳鏈等各類故障發生率，從而實現刮板輸送機運行保護。

具體應用的刮板輸送機保護系統工作原理見圖2所示。在刮板輸送機機頭、機尾位置布置的刮板鏈張力采集裝置通過無線傳輸方式將張力監測值發送給PLC控制系統；PLC控制系統與張力反饋裝置、張力調節裝置間通過無線方式進行數據交互，最后張緊輪可調節反饋裝置，依據PLC控制系統控制指令調整刮板鏈張力并將調節結果實時反饋給PLC控制系統。若刮板鏈張緊量未調節到最佳狀態時，則繼續調整張緊力，直至刮板鏈處于最佳張緊狀態，從而確保刮板輸送機運行時刮板鏈始終處于可靠運行狀態。

圖2 保護系統工作原理

為確保保護系統平穩運行，在系統中增加電源穩壓器，降低電壓波動給保護系統正常運行帶來的不利影響。

3 結語

刮板輸送機是選煤廠生產過程中重要的運輸設備，其運行效率以及運行可靠性直接關系到選煤廠生產效益，而刮板輸送機在現場運行過程中常出現的減速器故障、驅動電機故障以及刮板鏈故障是制約其可靠運行的根本因素，其中刮板鏈故障尤為突出，因此應根據刮板鏈所受張力以及運行狀況，運用智能保護系統對刮板鏈所受張緊力進行調控，以降低刮板鏈故障，提高刮板輸送機運行可靠性。