掘进机刮板运输机存在的问题及改进设计论文_吴炳虎

掘进机刮板运输机存在的问题及改进设计论文_吴炳虎

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摘要:传统的刮板运输机存在诸多问题,所以在煤采工作中一直存在效率低下以及机械可靠性不足的问题。问题主要包括灰尘去除以及改向链组处的卡链。灰尘扬尘的问题解决比较简单,下文会对其做一些简单的介绍。而对于煤采工作中主要的卡链问题将进行比较细致的分析。

关键词:刮板运输机;煤采工作;改进措施

1导言

掘进机主要运输部件为刮板运输机。首先通过截割部进行煤岩截割,其次通过耙爪装载,再经由刮板运输机送至机尾,最后将其配套并传输至带式输送机。随着掘进机功率的不断提升,其破岩的强度也逐渐增高,伴随一系列的问题逐渐产生,例如扬尘、卡链等。为了有效地对上述问题进行解决,文章从设备的设计方向出发,对其进行改进与优化,使其适应时下的需求变化。

刮板运输机是掘进机最为重要的一个部件,其主要用于煤岩的运输,其构成部件分为五种,分别是驱动装置、油缸、中机架、刮板链以及机前部。

2刮板运输机的简介及其使用情况

刮板运输机主要是由机头、中间部和机尾部三个部分组成。其中机头部的基本组件有机头架、电动机、液力耦合器、减速器以及链轮等;中部的组件有过渡槽、中部槽、链条和刮板等;机尾部就是供刮板链返回的装置。

刮板运输机最早出现在1930年代,随着工艺与科技的进步,刮板运输机的发展逐渐完善。如今,刮板运输机以其结构坚实且简单、便于安装、功能全面等特点广泛运用于我国的采矿行业中。

结合综采面长度和井下环境,与矿山机电厂家沟通和协商后,选用SGZ系列刮板输送机,经过一定的改造后投入使用。然而,现有的SGZ系列刮板运输机在使用过程中的出现了一些问题,影响了井下的正常工作,主要表现:刮板运输机运行冲击较大,对链条的受力不均匀,导致链条更换次数频繁;运行过程中阻力较大,部分电机温度异常,造成电机多次过载而停机。

3掘进装备的发展现状

3.1悬壁式掘进机的现状

目前,常用的悬臂式掘进机作业线主要由悬臂掘进机、桥式转载机及后配套运输设备组成。20世纪90年代,悬臂式掘进机掘进技术有了较快的发展。为了适应煤矿机械化生产发展的需要,引进了AM50型、S-IOO型两种代表机型,在对引进设备消化和吸收的基础上,研发适应我国地质条件的综合机械化掘进设备,在我国大、中型矿井中已普遍使用,基本满足了国内生产需要。该类装备技术设计和生产使用技术已跨入国际先进水平,成为我国煤巷掘进的主要装备。

3.2连续采煤机的现状

用于煤巷掘进和房柱式采煤作业的连续采煤机,主要是美国JOY公司的系列产品,目前,在我国使用的配套掘进工艺主要有3种,即连续采煤机—连续输送机工艺系统、连续采煤机—运煤车工艺系统、连续运煤机—梭车工艺系统。

3.3掘锚一体机现状

许多发达的产煤国家将掘进机与锚杆机合二为一,利用机载锚杆钻机实现掘锚一体化。

4存在问题

在运输机工作当中,存在的主要问题就是卡链问题。在煤矿掘进工作中,经过长期的工作发现,煤矿井下的煤巷掘进和岩巷掘进中,卡链问题时常发生的地方是岩巷掘进工程。之所以会如此,说明卡链问题产生的原因与煤巷掘进当中的过程没有太大关系,主要的原因并不是工程工作链当中的工艺以及普遍的操作性问题。而是由于在岩巷掘进当中,岩巷当中的岩石硬度相对比较高以至于在工作当中掘进机的压链板以及链轮组产生卡顿,从而导致的卡链问题。

除此之外,在实际工作当中一些岩石硬度不是很高的情况下卡链问题依然会产生,其中最频繁的情况就是岩巷当中的阻尼卡顿。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种卡顿情况是由于在岩巷当中的泥岩粉末在碰到水之后形成了泥浆,这种泥浆在正常情况下并不会对掘进机结构产生影响,但是当泥浆脱水风干之后,在掘进机的链轮处尤其是改向功能的链轮与压板链之间就会充满风干后的泥浆,从而在工作当中掘进机有了相当大的阻力。这种阻力一方面会使掘进机的工作产生低下的效率,一方面当阻力足够大时就会产生严重的卡链现象,从而使掘进机难以工作甚至产生损坏。除了卡链问题之外,机尾扬尘的问题也是不可忽视的。由于运输机向转载机倾倒物料的时候产生扬尘,致使对周围的空气质量产生影响。这种问题的特点就是在传统掘进工作中一直存在,解决方法比较简单,只是由于一直没有被重视以至于一直没有很好的解决。

5掘进刮板运输机的故障预防与改进

5.1预防措施

为保证刮板运输机的长期安全稳定的运行,操作人员应全面地了解刮板运输机的安装要点、维护流程。安装过程中,刮板链的连接螺栓应进行防锈处理,其部件上附着的杂质清洗,组装结束后涂抹润滑液;在焊接圆环链立环时,要保证焊口背离中板;在焊接水平连环时,要保证焊口朝向溜槽中心线。减速器安装时,应根据齿轮齿侧间隙和轴向游隙进行调整以保证减速器的寿命。

维护时,成立检查小组并建立检查制度表,维护内容包括:经常紧固螺母;发现弯曲损坏的刮板应及时记录并进行校正或更换;保证刮板链的张紧合适,张紧度过大会增加运行阻力,过小会影响使用寿命。减速器在负荷下运转200h以后,应更换润滑液并保证半年换一次。检查小组保证每日检查透气塞以保证通畅;每班检查两次油温,监听机器声响;检测润滑油液中的异物含量,异物含量超标时及时更换润滑液。合理科学的对刮板运输机进行维护保养可以延长其使用寿命,确保其安全的生产。所以制定班检、日检、周检的管理制度是有必要的。班检内容包括运动部件及链轮轴组运转是否正常,有无漏油情况并进行记录油温,观察运输机表面部件有无损坏以及机器是否有异常噪音,如果出现问题及时上报处理;日检的工作内容首先应重复班检的内容,然后逐一检查刮板链、链轮、拨链器、减速器、盲轴等部件是否松动,并更换磨损的部件;周检的内容先应重复日检的工作内容,然后再全面的检查电动机和减速器。

5.2结构改进

将链道设计成直链道就可以避免中部槽弯曲,减少行动阻力,使刮板和刮板链在中部槽内不会卡阻;调整圆环链、开口连接环与侧板的距离,当开口式连接环与侧板的距离过大时,岩石物料会卡阻机器;当其距离过小时,会使连接环与侧板磨损严重;在驱动装置下设置漏料口,刮板运输机的卸载高度过高会发生带回料现象,设置漏料口可以避免物料进入溜槽内;改用变频电机作为减速器的驱动力,变频电机的调速较平滑、可供调试的范围更宽、运行更稳定;在减速器的输入轴端添加安全销。当机器运转中遇到冲击较大的荷载或卡死是,安全销可以保护电机、减速器和圆环链等部件不被损坏。

5.3提高连接部件的强度

掘进刮板输送机工作环境恶劣,应保证连接部件有较高的安全系数且有相同的规格和质量级别。采用Φ22mm×86mm的C级圆环链和开口式连接环替代Φ18mm×64mm的C级圆环链和开口式连接环,根据实验结果,发现其破断负荷提高了1.5倍,弯曲变形挠度值提高1.3倍。抗冲击强度和耐磨性大幅提高。

5.4设置过渡胶皮解决扬尘问题

设置过渡胶皮主要是为了解决机尾扬尘的问题。由于在运输机倾倒物料时,在运输机机尾和转载机之间存在一些比较大的落差空间,这部分空间的存在就会致使物料倾倒时产生比较严重的扬尘现象。而通过在机尾结构处增加过渡胶皮,就可以对物料的倾倒产生很好的缓冲作用,这样在倾倒工作当中就可以有效避免由于物料倾倒落差而扬尘,从而影响空气质量。

6结束语

总之,在经过以上改进后的掘进刮板运输机进行实际应用,大大降低了掘进刮板运输机出现故障的概率,刮板链、链轮和中部槽的使用寿命得以明显延长。保证了掘进物料运输的畅通,减少了设备的维护量,确保生产生活的安全性,提高了生产效率,避免了多余的检修步骤,对安全生产都具有十分重要的现实意义,此次改进值得推广。

参考文献:

[1]张彦明.新型掘进机装载机构设计[J].煤炭技术,2017(10).

[2]蔡璐,马超,孟凡雷,郭伟岩.掘进机装运机构存在问题及改进设计[J].煤炭工程,2017(01).

[3]张喆.矿用刮板运输机的常见故障与处理分析[J].内燃机与配件,2017(13):67-68.

论文作者:吴炳虎

论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期

论文发表时间:2019/6/26

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