呂 城

（汾西礦業(yè)集團設備修造廠， 山西 介休 032000）

引言

本次研究過程中的某煤礦洗煤廠設計處理能力為500萬t/年，改造投入生產(chǎn)后，礦井的生產(chǎn)能力得到大幅度提升，生產(chǎn)能力提升至780萬t/年。但隨著煤礦生產(chǎn)能力的提高，煤泥系統(tǒng)也面臨著巨大壓力，加之處理能力較差，以致煤泥水分含量較高，嚴重拉低了煤炭的生產(chǎn)質量水平。由此，該煤礦洗煤廠引進了兩臺GPJ120型加壓過濾器，全面改造了煤泥系統(tǒng)，且改造實施后，系統(tǒng)的處理能力得到了大幅度提升，水分含量下降。

1 刮板機組成

刮板運輸機具備多種類型，雖然零部件的形式各不相同，但其基本組成結構相似，由機身中部、機尾以及機頭部組成。其中傳動裝置為機頭部，主要由電動機、機頭架、減速器以及機頭上軸組成，其通過減速器、聯(lián)軸器以及機頭上軸帶動刮板運行，將煤輸送出來。機身中間部屬于主要的運煤部分，由刮板鏈及溜槽組成，其中溜槽屬于荷載與刮板鏈的支承部分，且分為調節(jié)溜槽、中部標準溜槽以及連接溜槽等部分，而刮板鏈主要由刮板與鏈環(huán)組成。除此之外，機尾架、緊鏈裝置、機尾軸以及導鏈輪屬于機尾的組成部分，其中導鏈可以改變刮板鏈方向，而緊鏈裝置可以調節(jié)板鏈的松緊性。

2 刮板機運行原理

刮板機可以連續(xù)運輸煤礦，具備撓性牽引結構。運行期間承受件為溜槽，牽引推動機頭、機尾進行循環(huán)運行。啟動電動機后，機頭軸帶動傳動部件旋轉，拉動牽引刮板鏈進行連續(xù)運轉，確保刮板鏈向溜槽方向移動，直至機頭部位?？傮w而言，刮板鏈通過鏈輪后，刮板機主要采用無級閉合循環(huán)方式帶動煤炭物料進行連續(xù)循環(huán)運輸[1]。

3 刮板機故障

隨著科學技術的快速發(fā)展，國際上出現(xiàn)了新型的脫水設備，即加壓過濾機，且其在礦山及冶金行業(yè)得到了廣泛應用，其煤礦的運輸能力及效果也得到了良好驗證。但在企業(yè)實際洗煤過程中，刮板機的機頭輪、減速機以及尾輪極易出現(xiàn)故障，且倉內空間較窄，增大了故障處理難度，延長了故障維修時間，嚴重拉低了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟及社會效益水平。由此，該煤礦洗煤廠目前迫切需要解決的問題便是縮短倉內刮板機事故時間，降低事故問題的發(fā)生幾率。

運行期間，刮板機經(jīng)常出現(xiàn)減速機齒輪、軸承損壞或者尾輪、頭輪磨損等問題，且發(fā)生故障問題后，由于倉內空間較窄，無法有效使用大型的檢修設備，延長了維修時間。針對上述問題，在改造前分析刮板機的傳動系統(tǒng)，減速機齒輪有效連接了電機輸出軸與普通平鍵，且普通平鍵連接了減速機輸出空心軸與頭輪，而兩個頭輪利用抱殼用平鍵進行連接，如圖1所示為改造前的傳動系統(tǒng)[2]。

圖1 刮板機改造前傳動系統(tǒng)

減速機利用普通平鍵連接輸出空心軸與頭輪，而這也增大了拆卸與裝配難度，且耗時較長。同時，加壓過濾機艙內部空間十分有限，增大了維護與維修難度。雖然刮板機頭輪、尾輪與箱體的連接采用的是螺栓，但安裝前必須先拆卸掉軸承座，而受倉內空間的限制，安裝軸承座耗時較長，且延誤裝配時間。

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，頭輪、減速機連接與箱體、頭尾論連接設計方面存在較大缺陷，增大了減速機與頭尾輪故障的發(fā)生幾率，也加大了檢修難度。

4 刮板機改進措施

4.1 頭輪與減速機方面

將減速機空心軸與頭輪輸入軸加工為帶錐度的軸孔，并利用普通平鍵連接。之后在將軸端加工為螺紋孔洞，有效固定減速機與刮板機的頭輪軸，改造后的傳動系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 改造后的傳動系統(tǒng)

4.2 刮板機尾輪與頭輪方面

為了降低刮板機頭輪與尾輪的拆卸難度，應改造尾輪、頭輪與箱體的連接方式，在尾輪及頭輪的正上方箱體處加工U型槽。在安裝頭輪與尾輪時，在U型槽處直接與箱體連接在一起，并利用擋板卡住尾輪與頭輪軸，利用螺栓連接頭尾輪端蓋，如圖3所示便是箱體與頭輪連接的改造系統(tǒng)[3]。

圖3 改造后頭輪與箱體的連接

4.3 增加斷鏈自動停車防護裝置

為了避免刮板機纏頭輪問題，應在頭部箱體部位焊接槽鋼，在其上面固定拉線開關，并利用Φ25鋼筋連接開關。同時利用鉸鏈在頭部殼體上固定另一端，為了不影響開關，應確保刮板與鋼筋保持10 mm間隙。若頭輪上纏連了斷鏈，刮板與鏈條會抬起鋼筋，啟動開關，刮板機會立即跳閘，從而縮短檢修時間。

4.4 增加防錯牙保護裝置

改造期間，應在刮板機頭部安裝皮帶與活動清掃器，一是皮帶清掃器，在頭輪護板下方放置兩層舊皮帶，并利用螺栓將其固定至護板上。且鏈條連接皮帶的另一端，從而有效刮下落在鏈條上的灰塊，避免灰塊掉入頭部齒牙中而發(fā)生錯牙問題。二是活動清掃器，在倉口上方安裝，并在箱體頂部設置通軸，將兩塊活動式刮板放置在鏈條上方，并在箱體外側的通軸上進行配重，以有效清理鏈條運行期間落入鏈條與連接環(huán)上的灰塊。

5 改造注意事項

5.1 嚴格參照技術章程進行安裝

在刮板機安裝過程中，應檢查并調整中間殼體的拉線，底襯板滿焊V型焊縫，為了確保側襯板不變形，應利用劃點焊方式，焊接長度保持為100 mm。而在焊接軌道時應采用單邊V型焊縫，確保刮板運行方向與焊縫方向相同，防止刮板運行時刮起軌道。除此之外，安裝頭尾輪時應利用細鋼絲進行找平，確保頭尾輪保持同一平面，且互相平行。

5.2 改造后做好完善工作

在完成改造工作后還應進行試車檢查，運行發(fā)現(xiàn)刮板頭尾輪齒牙吐出不暢，存在卡鏈問題。據(jù)此，工作人員根據(jù)刮板機現(xiàn)場情況將齒牙與刮板接觸面四個角各割去12 mm斜角，確保齒牙吐出的流暢性。

6 改造后效果分析

改造從2016年10月開始至2017年10月結束。改造后，刮板機沒有出現(xiàn)斷鏈損壞以及機尾積煤等問題，有效解決了刮板機存在的刮板易損、更換頻繁以及滑道磨損較快等問題，降低了人工勞動強度[4]。同時，改造后，企業(yè)生產(chǎn)成本也大大降低。改造前（2016年1月至9月份），具體成本計算如表1所示。

改造前9個月總費用為51 710元，平均每月費用為5 745元，而在改造后的12月中，刮板機并未出現(xiàn)故障問題，共節(jié)約費用68 940元。

表1 刮板機改造前耗費費用明細表

7 結語

在本次改造過程中，主要改造了其倉內刮板更換滑道窄以及滑道間隙大等問題。改造后，刮板機運行良好，沒有出現(xiàn)損壞以及機尾積煤等問題，滿足了設備的使用性能，充分利用了廢棄件。

[1] 馬斌，李高佳，朱正貴.防爆高壓變頻器在煤礦刮板運輸機改造中的應用[J].電氣防爆，2014（9）：77-78.

[2] 牛秀清，劉前進，曹曉軍.大采高加長工作面刮板輸送機能力校核及技術改造研究[J].能源技術與管理，2017（4）：114-115.

[3] 袁坤，呂占軍，李陽，等.選煤廠中刮板機故障及故障處理措施分析[J].山東工業(yè)技術，2015（5）：177-178.

[4] 封安波，李俊強，靳寧寧.大功率刮板機防爆變頻器設計及應用研究[J].山東工業(yè)技術，2017（5）：225-226.