刮板输送机故障分析和解决

刮板输送机是综采工作面的主要运输设备，其工作的正常与否，对于整个煤矿安全生产起着至关重要的作用。而刮板链是刮板输送机的主要组成部分，是重要的牵引机构,它由刮板、圆环链、接链环三部份组成。
    有统计数据表明，刮板链故障约占刮板输送机故障总数的40%，因此，提高刮板输送机刮板链质量，延长使用寿命，减少运行事故率将有助于提高综采设备的可靠性，有助于增加工作面产量。对刮板输送机刮板链故障的产生原因及解决措施进行分析和探讨，有着十分重要的现实意义。
    1.故障种类及产生原因
    1)刮板损坏：刮板损坏大多为弯曲变形、过度磨损，少数为开裂现象。其产生原因主要为：溜槽铺设不符合设计要求，超出要求的弯曲角度；溜槽接口处接合不好，造成溜槽局部变形；大块煤或矸石等在运行中突然受到挤压，使刮板受到较大的冲击力；当相邻刮板的间距超过了设计要求时，长期运行使刮板承受的负荷超限。
    2)刮板链在链轮上脱落：刮板链无法与链轮正常啮合，出现俗称的“跳牙”现象。其产生原因主要为：机头与机头过渡槽弯曲角度过大；机头过渡槽中板不平；链轮磨损严重或咬进杂物；两条链的松紧不一致；刮板严重歪斜或间距过大。
    3)刮板链在溜槽中脱出：其产生原因主要为：刮板输送机铺设时没有达到设计要求铺平铺直，而是上凸下凹，过度弯曲；刮板或溜槽严重磨损，使刮板与溜槽间隙过大；两条链子长短不一，受力不均；刮板变形过度弯曲使刮板链链距缩短；刮板链预张力不够，在采煤机割到刮板机机尾处时，刮板链承载增加，链环的伸长量加大，在机尾处造成堆链，使得刮板极易从溜槽中脱出。
    4)接链环损坏：在目前国产圆环链可靠性不断提高的情况下，接链环的疲劳寿命与圆环链相比有很大差距，在实际使用中，接链环成了整条刮板链中的较薄弱环节。它的损坏形式主要为断裂，其产生原因主要为：长时间承受交变脉动载荷，在远低于破断拉力的水品下，发生疲劳破坏；连接螺栓或销子松动脱落，未能及时补充，导致受力不匀或无法受力；用于立环时，单边磨损严重，对锯齿或弧齿接链环如不及时更换，易发生断裂；卡链后，会产生较大的动载荷和冲击载荷，加之刮板链运动速度的波动，使刮板链运行平稳性较差，从而使接链环断裂；生产制造质量较差，达不到标准要求，硬度低易磨损或出现应力集中点易产生疲劳裂纹，导致强度不足。
    5)圆环链断裂：理论上说，我国刮板输送机使用的各种圆环链应该是按照标准C级链生产的，其破断负荷约为刮板可承受拉力的近10倍，安全系数较大，是不应该发生断链事故的，但这却与实际使用中的故障率较大这一情况不符，其产生原因主要为：生产制造质量达不到标准要求，材料和热处理不过关；长时间承受交变脉动载荷，在远低于破断拉力的水平下，发生疲劳破坏，断口一般在链环圆弧部分与直线部分连接处；链条在运行中与溜槽、链轮、所载货物等接触摩擦而产生磨损，削弱链环断面，导致强度降低，磨损主要表现在链环的直线部分外侧、圆弧部分外侧和内侧3个部位。
    链环被井下水腐蚀，产生锈蚀、脱皮，使断面减小，强度降低；刮板链道中掉入铁器等发生卡链，链条拉力超过允许值被拉断；刮板间距超过两倍的要求间距时，当运转到机头处时，由于链的张力，使没有刮板的链条绷起，不能在刮板槽中滑动，下一刮板也随链绷起，与机头卸料梨煤板干涉，发生卡链，造成断链；链条预张力不足、太松，易形成堆链，造成刮板出槽，发生卡链现象；紧链力过大使链条太紧，增大了链条的初张力，加速了链条的磨损，缩短了使用寿命，在发生卡链时没有了缓冲余地；链条在满载或超载的情况下频繁起动，使链条承受的动张力超过了强度极限；两条链条松紧度不一致，使负荷集中在其中较紧的一条链子上，从而超过强度极限。
    2.故障预防及解决措施
    在设计时要根据工况选合理的刮板链安全系数，从而选定合适的刮板、圆环链、接链环规格和型式，采购时要选用经过实际验证、具有良好信誉、符合相关质量标准的产品，严禁使用不合格的刮板链，有条件的情况下，最好对刮板链进行必要的试验。
    生产企业应对圆环链、接链环采用表面喷丸处理、高负荷预拉伸等强化工艺，提高其表面残余应力，阻止微裂纹扩展；加强圆环链、接链环材质的质量控制，既考虑其强度，也要考虑其延伸率，再通过复合强韧化处理，使其组织晶粒细化，优化机械性能；改进制链工艺，尤其要避免链环圆弧与直边内侧相接处表面损伤，尽可能过渡平滑，并将链环内宽尺寸控制在其上偏差范围内，以降低该处应力集中，减缓裂纹发生；采用防腐蚀处理工艺，提高刮板链的抗腐蚀疲劳强度。