矿用刮板输送机溜槽失效原因分析与预防措施研究

孙 鑫

（山西潞安矿业（集团）有限责任公司漳村煤矿，山西长治 046000）

1 煤矿刮板输送机溜槽失效的原因

1.1 刮板输送机溜槽运行原理

刮板输送机的构成主要可分为三部分，它们分别是中部槽、调节槽以及连接槽，其中在刮板输送机的流槽当中所占比例较大的当属中部槽。从结构的角度来看，可将溜槽分为四部分，分别是上槽、机尾、下槽以及中部槽。其中上槽构成部分又分液力耦合器、机头架以及减速器，主要用于进行货物的运输与装载；而下槽分为两种形式，一种是敞底式，另一种是封底式，主要用于进行刮板链的返程；机尾构成部分仅有两部分，它们是电动机和减速器。在刮板输送机工作时，它将溜槽当做机尾与机头连接用到，与此进行货物的装载与运输，并利用液力耦合器与减速器使二者能够正常运转，从而完成所需运输任务[1]。

1.2 溜槽故障与原因

当进行煤矿运输时，刮板输送机常会因压力、拉力以及弯曲等原因，从而产生冲击、振动以及摩擦等现象，最终导致磨损状况的出现，严重时还会致使溜槽报废。由此可见，溜槽失效主要在于摩擦的产生，其磨损现象主要有接触疲劳、腐蚀、磨料以黏着等。

对于磨料磨损而言，其主要发生于运输期间，它是由溜槽凸起物或是表层与自身其他零件产生摩擦或是磨损的现象。例如：刮板链表层所具有的凸型溜槽，当其与溜槽颗粒产生摩擦时，将会致使溜槽出现磨损现象，即磨料磨损。对于磨料磨损而言，从微观角度来讲可将其称为三体磨损，即利用溜槽表面与凸体进行摩擦，并通过切削方式进行剥落[2]。

黏着磨损主要产生于溜槽表面，而面与面的循环接触主要体现在黏着和断裂的接触点，在此过程中，溜槽会产生出些许磨屑。对于接点而言，其形成主要体现在煤粉或是氧化膜的凸起表面，当压力过高时，凸体将会产生塑性变形，从而致使接触点或是接触面产生冷焊现象，从而产生新的接点，即链道黏着磨损[3]。

腐蚀性磨损，它主要发生于湿润阴冷的溜槽环境当中，当矿井出现积水状况时，将会致使水物质附带众多腐蚀性杂质，如SO2，CO2等。在刮板运输机进行工作时，其溜槽副表面将会与上方物体产生化学反应与摩擦，从而导致腐蚀现象的发生。当溜槽被腐蚀时，其腐蚀层与腐蚀坑将会产生晶界裂纹，若此时出现摩擦，那么将会导致片状性剥落的发生。

接触疲劳磨损，即在设备的部件与溜槽的滚动复合、滑动状态下，表层出现脱落，一般情况下，溜槽若长时间进行煤矿或是矸石的运输，那么将会产生凹坑或是大面积脱落的状况[4]。

2 改进并减少刮板输送机溜槽磨损的方法

2.1 设计与使用新型溜槽

施工过程中，可考虑QTS耐磨焊丝、FW系列碳硼耐磨粉块与耐磨焊条作为耐磨材料，因其优越、可靠的性能在施工中得到广泛应用。通常溜槽选择的材料不是氮材料，而是高锰钢，具体原因如下：首先，其耐磨性不理想；其次，在矿区内，水质以酸碱性为主，而氮材料抗酸碱腐蚀较弱，所以利用该材料使用时间相对较短；最后，氮材料较为笨重。在刮板运输机中，中部槽尤为关键，其重量可达75 kg。对此，应设计新型溜槽，利用MC尼龙来制作中部槽。对于MC尼龙而言，其核心材料为己内酞胺，是乳黄色和乳白色固体配件，具有分子量大、聚合温度小、结晶度好以及分布均匀、耐磨和温度范围宽、耐腐蚀、自润滑、减振动等优势较为突出。与此同时，也具有一定缺点，如尺寸不稳定、吸水率较高以及阻燃效果不理想和抗静电能力较低等。为令工作开展更为便利，将材料与改性剂相结合，同时改良胶体技术，并将稳定剂与抗静电剂及融入其中，令其工艺环境得到改良，达到中部槽要求。经实验得出，在1000小时内，借助改进后的MC尼龙中部槽工作，其磨损率通常只为金属中部槽的25%左右，且节约的电量可达15%左右，同时产生的噪声也会明显降低[5]。

2.2 做好刮板输送机维护与管理工作

刮板运输机在维护和管理的过程中，检查好零部件问题尤为关键，保证其与工作要求相符。安装时，使各零件安装区域有所保障，其中过渡槽接口、机头部分以及机尾架与中部槽接口的错口量不应超过3毫米。若链环磨损较为严重，可以选择新型链环，此时输送机应选择双链型。当溜槽满以后，机头回空链下垂的双链应不可小于6厘米，同时不可大于14厘米，若其为单链，则不可小于3厘米，不可大于10厘米。在推送过程中，采煤机与刮板输送机弯曲地带二者弯曲度应在13米以内，二者之间的距离应在16米以上，为较少或避免溜槽出现掉道断链现象，弯曲段应平缓、圆滑。此外，安装完毕后，应按照相应标准对其进行严格检查，确保电动机与充液量相符。不仅如此，清理溜槽工作也应定期进行，确保其工作环境干净舒适[6]。

2.3 落实表层溜槽清理工作

煤矿选择的设备为DDR-2型数控等离子强化设备，一些区域容易损坏，针对此类区域通常根据实际工作完成等离子熔覆工作，对于中部槽而言，其熔覆方式以局部为主。根据相关实验了解，中部槽表层的增强可采取等离子熔覆的方式，运动造成的磨损损耗相对较小，因此可采取超强处理方式，不仅能令刮板中部与链条之间的摩擦有所降低，其使用时间也会得到有效延长。

2.4 深化工艺流程

第一，清除污垢。因其工作环境较为特殊，经过一段时间的使用后必然会面对溜槽生锈问题，为使其焊接不受轻杂质影响，对其除锈问题应加以重视。对于新型设备而言，除漆工作应提前做好[7]。

第二，堆焊。进行堆焊时要确保温度与要求相符，为实现这一点，在正式工作前应对施工位置与焊接材料予以热处理。在硬度上中版基体母材与耐磨层具有一定差别，若应力处于某个范围时，容易出现脱落或离层等现象，对此，应合理安排堆焊过渡在相关区域的耐磨处理问题，同时在处理打底时也应令该区域焊接温度得到保障。可以采用自融与熔融堆焊法来处理链道区域和犁沟磨损，而补平所用的焊接材料应具有良好的耐磨性质。对于新设备而言，其耐磨保护区域应有所保障。

最后，在具体应用时，磨损现象在煤面刮板区域经过中板或底板时较为常见，因此在堆焊处理时对该区域应有所重视，为使耐磨效果有所保障，堆焊所选材料应具有良好的耐磨性。完成堆焊后，若该区域仍有余渣残留，为使刮板通过正常，可以采取角磨机将打磨工作做好[8]。

3 结束语

从上述分析中可知，煤矿刮板运输机失效的主要原因为磨损，其种类较多。为改变溜槽，对其进行设计时要设计新型高效的溜槽，并应重视做好溜槽的表面处理工作。此外，还可以通过改变溜槽的制作材料令其使用时间得到有效延长，使磨损系数有所降低。