降低刮板輸送機故障率的改造實踐

楊智濤，方瑞新

(西山煤電集團 斜溝煤礦選煤廠，山西 呂梁 033602)

斜溝煤礦選煤廠隸屬于山西焦煤集團，地處山西省呂梁市興縣北部，屬于礦井型選煤廠，主要產品為煉焦配煤和洗混煤，核定生產能力為15 Mt/a，分兩期建設安裝，于2011年2月全部投入生產運行[1].生產部門主要包括準備車間、洗煤車間、運銷車間和煤質車間。作業流程為準備車間對0～300 mm原煤進行150 mm預先篩分，為進入洗煤車間分選做準備，通過兩條膠帶輸送機進入主廠房以后，50～150 mm塊煤采用重介淺槽排矸，50～1.5 mm末煤采用兩段兩產品重介旋流器分選，-1.5 mm煤泥用TCS分選，選后產品經過脫介、脫水后進入各自儲存系統等待外運。

斜溝煤礦選煤廠廠型較大，幾乎所有設備都是中大型，一旦故障停機，檢修工作量大，會給生產帶來很大影響。重型刮板輸送機是煤炭生產加工企業最常用的運輸設備之一，具有結構堅實、能經受住煤炭(矸石)物料的沖、撞、砸、壓等外力作用的優點[2].因此，在該廠各生產車間被廣泛應用。

1 現 狀

刮板輸送機的工作原理：將敞開的溜槽作為煤炭、矸石或其他物料的承受件，將刮板固定在鏈條上(組成刮板鏈)，作為牽引構件。當機頭傳動部件啟動后，帶動機頭鏈輪旋轉，使刮板鏈循環運行帶動物料沿著溜槽移動，直至到排料口或機頭卸載。刮板鏈繞過鏈輪作無級閉合循環運行，完成物料的輸送。選煤廠矸石轉載刮板輸送機型號為SGB-1400型，長度為29.95 m，寬度為1.4 m，角度為0°，額定運量1 500 t/h.由于矸石刮板輸送機位于選煤廠1.5 km處南山矸石倉上，地理位置較遠，生產過程中發現刮板鏈條拉斜、拉斷的頻率較高，出現故障往往在短時間內不能及時維修，會影響正常的排矸作業，如故障不能及時排除繼而會影響正常生產，據不完全統計該刮板輸送機平均每月出現故障次數高達18次，造成的影響時間高達36 h，急需解決。

2 原因分析

經現場觀察發現,刮板輸送機故障率較高的問題主要是鏈條拉斜、拉斷，主要由以下幾個方面造成：

1)刮板鏈條受力不均衡。刮板輸送機運行靠頭輪轉動帶動刮板鏈在軌道上摩擦滑動，因此刮板鏈屬于易損耗配件。為了保證穩定連續生產，需要及時替換磨損嚴重的刮板鏈，但并不是每次都會對兩側刮板鏈條同時更換，于是出現新舊鏈條張緊度不同的現象，導致刮板容易拉斜，進而拉斷[3].

2)鏈條粘連矸石不能及時脫落導致跳鏈。正常情況下，兩側鏈條帶動刮板與軌道緊密貼合平穩運行，刮板機入料過程中，矸石不斷跌落、砸擊在刮板及鏈條上，小塊矸石會夾帶在鏈條連接環縫隙里，不能及時脫落會跟隨刮板持續運轉，與導軌之間出現間隙，使鏈條兩側不在同一水平高度，尤其在與鏈輪嚙合處會出現局部受力過大的情況，極易導致鏈條或刮板變形，如果不能及時發現處理，會導致鏈條或刮板拉斷。

3)刮板粘連矸石不能及時脫落帶入機尾導致卡頓。文中所述刮板為矸石倉倉上轉載刮板，排料口位于刮板機中部，為了機體穩固以及排料閘板開閉順暢，在排料口安裝有3道垂直于刮板運行方向的寬度為20 cm的道軌，因此在刮板拉運物料刮過道軌時，經常會有物料不能及時脫落而錯過排料口，直接拉運至機尾，經過長時間的運行，矸石不斷堆積碾壓，積累到一定程度后，會向兩邊擴散，最終填充進入尾輪和鏈條之間，造成卡頓，嚴重時會導致跳鏈、拉斜，甚至刮板拉斷。

3 解決措施

針對上述刮板輸送機出現故障的原因，進行了研究，并采取了以下措施：

1)定期統一更換雙側刮板鏈條。在長時間停車期間，對整個刮板輸送機的所有鏈條進行統一更換，并在后期根據規律提前對即將到磨損周期的雙側鏈條統一更換，保證兩側鏈條張緊度一致，同時及時調整刮板入料溜槽導料板，保證物料沿刮板輸送機橫向均勻下料，避免偏載，力求刮板及刮板鏈條受力均衡[4].

2)改造刮板輸送機落料口側幫并加裝副溜槽。初始下料口寬度與刮板輸送機同寬，鏈條內側帶料較易脫落進入溜槽內部，而鏈條外側緊靠刮板輸送機側幫，物料難以迅速掉落，因此在保證刮板輸送機強度、穩定性的前提下，對刮板輸送機下料口兩側進行擴張，各增加一處副溜槽(圖1)，擴寬尺寸為單側170 mm，兩側一共擴寬340 mm，因此在矸石落料口寬度由原先的1 400 mm，增加為現在的1 740 mm，落料口增寬，從而提升粘連矸石顆粒掉落效率。

圖1 擴張落料口處新增溜槽圖

3)制作并加裝聚氨酯材質的清鏈器。由于清鏈器屬于非標件，而且并非刮板必需結構件，需要根據實際情況自行制作安裝。其工作原理是將帶有一定韌性和硬度的清鏈器貼緊刮板鏈條安裝，在清鏈器和刮料板相對移動的過程中，實現“清鏈”的目的。以前使用的絕大多數清鏈器材質均為廢舊皮帶，清鏈效果不佳。在現場針對矸石這種硬質顆粒，而且含有一定水分及粉末狀的物料進行研究和實驗，發現用聚氨酯材質制作的清鏈器效果最佳，既能緊密貼緊刮板鏈又不至于導致刮板卡頓或者損壞刮板鏈，而且相對耐磨，韌性較好。在整條刮板輸送機安裝5組聚氨酯清鏈器，機頭位置1組，副溜槽位置設置3組，刮板機頭1組。使用聚氨酯清鏈器，同時配合擴寬后的副溜槽，清料效果顯著提升(圖2).

圖2 刮板鏈清鏈器圖

4)改造下料口過渡板。原有過渡板道軌較寬，而且緊貼刮板機箱體，矸石經過落料口時整體的掉落面積較小[5].因此，利用寬度更小的滑道替換舊道軌，同時將原貼近箱體的位置移到落料口中間，為刮板和鏈條上粘連的矸石物料增大了脫落間隙，增加了物料掉落面積15%左右，使得物料脫落更徹底。

4 效 果

經過半個月的施工改造，所有措施全部施工完畢，試運行3個月統計數據，平均每月刮板輸送機故障次數降至1.8次，影響時間降至2 h.相比較改造前的每月36 h，減少了34 h，排矸系統總裝機容量為733 kW，在處理刮板過程中，往往為了縮短啟車時間，其它設備一直處于空轉狀態，檢修時間縮短34 h，電價按1元/kWh計，則每月可節約電費約2.5萬元。此次改造施工費用較少，但效果顯著，不僅節約了電耗，同時保證了生產的連續性，保證了產品質量。

5 結 語

刮板輸送機是選煤廠最常用設備之一，文中所述問題并不是個別現象，通過因地制宜、簡單改造，避免了常見故障的發生，減少了停機次數，降低了影響時間，保證了生產的連續性，既有利于保證產品質量的穩定，也避免了設備空轉產生的電耗，同時減輕職工的勞動強度，為刮板輸送機使用單位的技術改造提供了經驗。