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刮板輸送機(jī)故障分析和解決
來源:本站 發(fā)布時(shí)間:2015-08-04 訪問量:891
刮板輸送機(jī)是綜采工作面的主要運(yùn)輸設(shè)備,其工作的正常與否,對(duì)于整個(gè)煤礦安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。而刮板鏈?zhǔn)枪伟遢斔蜋C(jī)的主要組成部分,是重要的牽引機(jī)構(gòu),它由刮板、圓環(huán)鏈、接鏈環(huán)三部份組成。
有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,刮板鏈故障約占刮板輸送機(jī)故障總數(shù)的40%,因此,提高刮板輸送機(jī)刮板鏈質(zhì)量,延長(zhǎng)使用壽命,減少運(yùn)行事故率將有助于提高綜采設(shè)備的可靠性,有助于增加工作面產(chǎn)量。對(duì)刮板輸送機(jī)刮板鏈故障的產(chǎn)生原因及解決措施進(jìn)行分析和探討,有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1.故障種類及產(chǎn)生原因
1)刮板損壞:刮板損壞大多為彎曲變形、過度磨損,少數(shù)為開裂現(xiàn)象。其產(chǎn)生原因主要為:溜槽鋪設(shè)不符合設(shè)計(jì)要求,超出要求的彎曲角度;溜槽接口處接合不好,造成溜槽局部變形;大塊煤或矸石等在運(yùn)行中突然受到擠壓,使刮板受到較大的沖擊力;當(dāng)相鄰刮板的間距超過了設(shè)計(jì)要求時(shí),長(zhǎng)期運(yùn)行使刮板承受的負(fù)荷超限。
2)刮板鏈在鏈輪上脫落:刮板鏈無法與鏈輪正常嚙合,出現(xiàn)俗稱的“跳牙”現(xiàn)象。其產(chǎn)生原因主要為:機(jī)頭與機(jī)頭過渡槽彎曲角度過大;機(jī)頭過渡槽中板不平;鏈輪磨損嚴(yán)重或咬進(jìn)雜物;兩條鏈的松緊不一致;刮板嚴(yán)重歪斜或間距過大。
3)刮板鏈在溜槽中脫出:其產(chǎn)生原因主要為:刮板輸送機(jī)鋪設(shè)時(shí)沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求鋪平鋪直,而是上凸下凹,過度彎曲;刮板或溜槽嚴(yán)重磨損,使刮板與溜槽間隙過大;兩條鏈子長(zhǎng)短不一,受力不均;刮板變形過度彎曲使刮板鏈鏈距縮短;刮板鏈預(yù)張力不夠,在采煤機(jī)割到刮板機(jī)機(jī)尾處時(shí),刮板鏈承載增加,鏈環(huán)的伸長(zhǎng)量加大,在機(jī)尾處造成堆鏈,使得刮板極易從溜槽中脫出。
4)接鏈環(huán)損壞:在目前國產(chǎn)圓環(huán)鏈可靠性不斷提高的情況下,接鏈環(huán)的疲勞壽命與圓環(huán)鏈相比有很大差距,在實(shí)際使用中,接鏈環(huán)成了整條刮板鏈中的較薄弱環(huán)節(jié)。它的損壞形式主要為斷裂,其產(chǎn)生原因主要為:長(zhǎng)時(shí)間承受交變脈動(dòng)載荷,在遠(yuǎn)低于破斷拉力的水品下,發(fā)生疲勞破壞;連接螺栓或銷子松動(dòng)脫落,未能及時(shí)補(bǔ)充,導(dǎo)致受力不勻或無法受力;用于立環(huán)時(shí),單邊磨損嚴(yán)重,對(duì)鋸齒或弧齒接鏈環(huán)如不及時(shí)更換,易發(fā)生斷裂;卡鏈后,會(huì)產(chǎn)生較大的動(dòng)載荷和沖擊載荷,加之刮板鏈運(yùn)動(dòng)速度的波動(dòng),使刮板鏈運(yùn)行平穩(wěn)性較差,從而使接鏈環(huán)斷裂;生產(chǎn)制造質(zhì)量較差,達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求,硬度低易磨損或出現(xiàn)應(yīng)力集中點(diǎn)易產(chǎn)生疲勞裂紋,導(dǎo)致強(qiáng)度不足。
5)圓環(huán)鏈斷裂:理論上說,我國刮板輸送機(jī)使用的各種圓環(huán)鏈應(yīng)該是按照標(biāo)準(zhǔn)C級(jí)鏈生產(chǎn)的,其破斷負(fù)荷約為刮板可承受拉力的近10倍,安全系數(shù)較大,是不應(yīng)該發(fā)生斷鏈?zhǔn)鹿实?,但這卻與實(shí)際使用中的故障率較大這一情況不符,其產(chǎn)生原因主要為:生產(chǎn)制造質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求,材料和熱處理不過關(guān);長(zhǎng)時(shí)間承受交變脈動(dòng)載荷,在遠(yuǎn)低于破斷拉力的水平下,發(fā)生疲勞破壞,斷口一般在鏈環(huán)圓弧部分與直線部分連接處;鏈條在運(yùn)行中與溜槽、鏈輪、所載貨物等接觸摩擦而產(chǎn)生磨損,削弱鏈環(huán)斷面,導(dǎo)致強(qiáng)度降低,磨損主要表現(xiàn)在鏈環(huán)的直線部分外側(cè)、圓弧部分外側(cè)和內(nèi)側(cè)3個(gè)部位。
鏈環(huán)被井下水腐蝕,產(chǎn)生銹蝕、脫皮,使斷面減小,強(qiáng)度降低;刮板鏈道中掉入鐵器等發(fā)生卡鏈,鏈條拉力超過允許值被拉斷;刮板間距超過兩倍的要求間距時(shí),當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)到機(jī)頭處時(shí),由于鏈的張力,使沒有刮板的鏈條繃起,不能在刮板槽中滑動(dòng),下一刮板也隨鏈繃起,與機(jī)頭卸料梨煤板干涉,發(fā)生卡鏈,造成斷鏈;鏈條預(yù)張力不足、太松,易形成堆鏈,造成刮板出槽,發(fā)生卡鏈現(xiàn)象;緊鏈力過大使鏈條太緊,增大了鏈條的初張力,加速了鏈條的磨損,縮短了使用壽命,在發(fā)生卡鏈時(shí)沒有了緩沖余地;鏈條在滿載或超載的情況下頻繁起動(dòng),使鏈條承受的動(dòng)張力超過了強(qiáng)度極限;兩條鏈條松緊度不一致,使負(fù)荷集中在其中較緊的一條鏈子上,從而超過強(qiáng)度極限。
2.故障預(yù)防及解決措施
在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)工況選合理的刮板鏈安全系數(shù),從而選定合適的刮板、圓環(huán)鏈、接鏈環(huán)規(guī)格和型式,采購時(shí)要選用經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證、具有良好信譽(yù)、符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,嚴(yán)禁使用不合格的刮板鏈,有條件的情況下,最好對(duì)刮板鏈進(jìn)行必要的試驗(yàn)。
生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)對(duì)圓環(huán)鏈、接鏈環(huán)采用表面噴丸處理、高負(fù)荷預(yù)拉伸等強(qiáng)化工藝,提高其表面殘余應(yīng)力,阻止微裂紋擴(kuò)展;加強(qiáng)圓環(huán)鏈、接鏈環(huán)材質(zhì)的質(zhì)量控制,既考慮其強(qiáng)度,也要考慮其延伸率,再通過復(fù)合強(qiáng)韌化處理,使其組織晶粒細(xì)化,優(yōu)化機(jī)械性能;改進(jìn)制鏈工藝,尤其要避免鏈環(huán)圓弧與直邊內(nèi)側(cè)相接處表面損傷,盡可能過渡平滑,并將鏈環(huán)內(nèi)寬尺寸控制在其上偏差范圍內(nèi),以降低該處應(yīng)力集中,減緩裂紋發(fā)生;采用防腐蝕處理工藝,提高刮板鏈的抗腐蝕疲勞強(qiáng)度。
有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,刮板鏈故障約占刮板輸送機(jī)故障總數(shù)的40%,因此,提高刮板輸送機(jī)刮板鏈質(zhì)量,延長(zhǎng)使用壽命,減少運(yùn)行事故率將有助于提高綜采設(shè)備的可靠性,有助于增加工作面產(chǎn)量。對(duì)刮板輸送機(jī)刮板鏈故障的產(chǎn)生原因及解決措施進(jìn)行分析和探討,有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1.故障種類及產(chǎn)生原因
1)刮板損壞:刮板損壞大多為彎曲變形、過度磨損,少數(shù)為開裂現(xiàn)象。其產(chǎn)生原因主要為:溜槽鋪設(shè)不符合設(shè)計(jì)要求,超出要求的彎曲角度;溜槽接口處接合不好,造成溜槽局部變形;大塊煤或矸石等在運(yùn)行中突然受到擠壓,使刮板受到較大的沖擊力;當(dāng)相鄰刮板的間距超過了設(shè)計(jì)要求時(shí),長(zhǎng)期運(yùn)行使刮板承受的負(fù)荷超限。
2)刮板鏈在鏈輪上脫落:刮板鏈無法與鏈輪正常嚙合,出現(xiàn)俗稱的“跳牙”現(xiàn)象。其產(chǎn)生原因主要為:機(jī)頭與機(jī)頭過渡槽彎曲角度過大;機(jī)頭過渡槽中板不平;鏈輪磨損嚴(yán)重或咬進(jìn)雜物;兩條鏈的松緊不一致;刮板嚴(yán)重歪斜或間距過大。
3)刮板鏈在溜槽中脫出:其產(chǎn)生原因主要為:刮板輸送機(jī)鋪設(shè)時(shí)沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求鋪平鋪直,而是上凸下凹,過度彎曲;刮板或溜槽嚴(yán)重磨損,使刮板與溜槽間隙過大;兩條鏈子長(zhǎng)短不一,受力不均;刮板變形過度彎曲使刮板鏈鏈距縮短;刮板鏈預(yù)張力不夠,在采煤機(jī)割到刮板機(jī)機(jī)尾處時(shí),刮板鏈承載增加,鏈環(huán)的伸長(zhǎng)量加大,在機(jī)尾處造成堆鏈,使得刮板極易從溜槽中脫出。
4)接鏈環(huán)損壞:在目前國產(chǎn)圓環(huán)鏈可靠性不斷提高的情況下,接鏈環(huán)的疲勞壽命與圓環(huán)鏈相比有很大差距,在實(shí)際使用中,接鏈環(huán)成了整條刮板鏈中的較薄弱環(huán)節(jié)。它的損壞形式主要為斷裂,其產(chǎn)生原因主要為:長(zhǎng)時(shí)間承受交變脈動(dòng)載荷,在遠(yuǎn)低于破斷拉力的水品下,發(fā)生疲勞破壞;連接螺栓或銷子松動(dòng)脫落,未能及時(shí)補(bǔ)充,導(dǎo)致受力不勻或無法受力;用于立環(huán)時(shí),單邊磨損嚴(yán)重,對(duì)鋸齒或弧齒接鏈環(huán)如不及時(shí)更換,易發(fā)生斷裂;卡鏈后,會(huì)產(chǎn)生較大的動(dòng)載荷和沖擊載荷,加之刮板鏈運(yùn)動(dòng)速度的波動(dòng),使刮板鏈運(yùn)行平穩(wěn)性較差,從而使接鏈環(huán)斷裂;生產(chǎn)制造質(zhì)量較差,達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求,硬度低易磨損或出現(xiàn)應(yīng)力集中點(diǎn)易產(chǎn)生疲勞裂紋,導(dǎo)致強(qiáng)度不足。
5)圓環(huán)鏈斷裂:理論上說,我國刮板輸送機(jī)使用的各種圓環(huán)鏈應(yīng)該是按照標(biāo)準(zhǔn)C級(jí)鏈生產(chǎn)的,其破斷負(fù)荷約為刮板可承受拉力的近10倍,安全系數(shù)較大,是不應(yīng)該發(fā)生斷鏈?zhǔn)鹿实?,但這卻與實(shí)際使用中的故障率較大這一情況不符,其產(chǎn)生原因主要為:生產(chǎn)制造質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求,材料和熱處理不過關(guān);長(zhǎng)時(shí)間承受交變脈動(dòng)載荷,在遠(yuǎn)低于破斷拉力的水平下,發(fā)生疲勞破壞,斷口一般在鏈環(huán)圓弧部分與直線部分連接處;鏈條在運(yùn)行中與溜槽、鏈輪、所載貨物等接觸摩擦而產(chǎn)生磨損,削弱鏈環(huán)斷面,導(dǎo)致強(qiáng)度降低,磨損主要表現(xiàn)在鏈環(huán)的直線部分外側(cè)、圓弧部分外側(cè)和內(nèi)側(cè)3個(gè)部位。
鏈環(huán)被井下水腐蝕,產(chǎn)生銹蝕、脫皮,使斷面減小,強(qiáng)度降低;刮板鏈道中掉入鐵器等發(fā)生卡鏈,鏈條拉力超過允許值被拉斷;刮板間距超過兩倍的要求間距時(shí),當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)到機(jī)頭處時(shí),由于鏈的張力,使沒有刮板的鏈條繃起,不能在刮板槽中滑動(dòng),下一刮板也隨鏈繃起,與機(jī)頭卸料梨煤板干涉,發(fā)生卡鏈,造成斷鏈;鏈條預(yù)張力不足、太松,易形成堆鏈,造成刮板出槽,發(fā)生卡鏈現(xiàn)象;緊鏈力過大使鏈條太緊,增大了鏈條的初張力,加速了鏈條的磨損,縮短了使用壽命,在發(fā)生卡鏈時(shí)沒有了緩沖余地;鏈條在滿載或超載的情況下頻繁起動(dòng),使鏈條承受的動(dòng)張力超過了強(qiáng)度極限;兩條鏈條松緊度不一致,使負(fù)荷集中在其中較緊的一條鏈子上,從而超過強(qiáng)度極限。
2.故障預(yù)防及解決措施
在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)工況選合理的刮板鏈安全系數(shù),從而選定合適的刮板、圓環(huán)鏈、接鏈環(huán)規(guī)格和型式,采購時(shí)要選用經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證、具有良好信譽(yù)、符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,嚴(yán)禁使用不合格的刮板鏈,有條件的情況下,最好對(duì)刮板鏈進(jìn)行必要的試驗(yàn)。
生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)對(duì)圓環(huán)鏈、接鏈環(huán)采用表面噴丸處理、高負(fù)荷預(yù)拉伸等強(qiáng)化工藝,提高其表面殘余應(yīng)力,阻止微裂紋擴(kuò)展;加強(qiáng)圓環(huán)鏈、接鏈環(huán)材質(zhì)的質(zhì)量控制,既考慮其強(qiáng)度,也要考慮其延伸率,再通過復(fù)合強(qiáng)韌化處理,使其組織晶粒細(xì)化,優(yōu)化機(jī)械性能;改進(jìn)制鏈工藝,尤其要避免鏈環(huán)圓弧與直邊內(nèi)側(cè)相接處表面損傷,盡可能過渡平滑,并將鏈環(huán)內(nèi)寬尺寸控制在其上偏差范圍內(nèi),以降低該處應(yīng)力集中,減緩裂紋發(fā)生;采用防腐蝕處理工藝,提高刮板鏈的抗腐蝕疲勞強(qiáng)度。