【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 要人力攉煤 [8]。到了 70 年代 ， 隨著采煤機(jī)的大量應(yīng)用 ， 出現(xiàn)了SGW SGW44 型可彎曲刮板輸送機(jī) ， 實(shí)現(xiàn)了不解體和不停運(yùn)分段自移 ，運(yùn)輸能力提高到 200 t/h。 80 年代以來 ， 工作面運(yùn)輸設(shè)備發(fā)展很快 ， 由于各種新型采煤機(jī) 的出現(xiàn) ， 刮板輸送機(jī)已大為改觀。因采煤機(jī)要在輸送機(jī)上行走 ，不僅要求輸送機(jī)強(qiáng)度大 ， 保證采煤機(jī)工作穩(wěn)定 ， 且要與采煤機(jī)生產(chǎn)能力相匹配 ， 促使刮板輸送機(jī)不斷向重型化發(fā)展。代表機(jī)型有 SGW150 和 SGW250型。隨著大功率采煤機(jī)的出現(xiàn) ， 一些刮板輸送機(jī)的功率已 達(dá) 800～ 900 kW，運(yùn)輸能力達(dá) 2021～ 2500t/h，能適應(yīng)工作面單產(chǎn) 300～ 400 萬 t/a 的生產(chǎn)規(guī)模要求 [3]。 90 年代刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力以達(dá)到 3500t/h，槽寬也相應(yīng)的從 730～760mm 增大到 980～ 1100mm，鏈速從 1m/s 左右增大到 ，刮板輸送機(jī)的功率已達(dá) 1600kW。 4 國外刮板輸送機(jī)發(fā)展概況 自世界上第一臺(tái)刮板輸送機(jī)誕生以來 ， 經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的不斷研究、試驗(yàn)、改進(jìn) ， 刮板輸送機(jī)已成為煤礦運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備。目前世界上生產(chǎn)刮板輸送機(jī)的國家主要有德國、美國、英國、澳大利亞、日本等 ， 機(jī)型從輕型、中型到重型、超重型 ， 裝機(jī)功率已發(fā)展到 3 700kW。保護(hù)形式有 ： 彈性聯(lián)軸器、限矩型液力耦合器、雙速電機(jī)、調(diào)速型液力耦合器 、 軟啟動(dòng) (CST 可控傳動(dòng)裝置、閥控調(diào)速型液力耦合器、交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)三種軟啟動(dòng)裝置 )等等 [4]。 上個(gè)世紀(jì) 90 年代后期 ， 國外工作面刮板輸送機(jī)裝機(jī)功率達(dá)到 3 700kW或 3 855kW， 現(xiàn)在已達(dá)到 3 1250kW， 溜槽內(nèi)寬也由 1000mm 擴(kuò)大到1250mm， 鏈條直徑 Φ 48～ Φ 52， 中板厚度 50mm 以上 ， 運(yùn)輸能力達(dá)到 4500t/h以上 [1]。 目前，國外工作面輸送機(jī)的運(yùn)輸能力最大可達(dá) 2500t/h，水平運(yùn)距可超過300m，鏈子直徑達(dá)到 34mm，而且出現(xiàn)了比同直徑圓環(huán)鏈強(qiáng)度高的橢圓截面刮板鏈和采用新工藝生產(chǎn)的緊湊鏈等新型鏈子 。 使用電機(jī)單臺(tái)功率超過400kW， 整機(jī)功率超過 1000kW，減速箱、中部槽等部件采用了新的材料和制造工藝， 因而使用壽命大大提高，減速箱整體大修壽命達(dá) 3 年以上，溜槽過煤量可超過 200 萬噸 [5]。 英國于 1986 年安裝了 9 臺(tái)雙中鏈側(cè)卸式刮板輸送機(jī)，溜槽制造工藝和材料都有一些突破，使用壽命大大提高。為解決液力聯(lián)軸器在過載或輸送機(jī)被卡死的情況下噴出高溫油而引起火災(zāi)、瓦斯爆炸等事故問題，人們也研制成功了防火液力聯(lián)軸器。用水代替液壓油做媒介的新型液力聯(lián)軸器的研究工作亦有所進(jìn)展 [6]。 刮板輸送機(jī)的 發(fā)展趨勢(shì) 輸送機(jī)的運(yùn)輸量大，設(shè)備功率大。其生產(chǎn)能力能適應(yīng)采煤機(jī)的要求，保證將采煤機(jī)采落的煤及時(shí)運(yùn)出。為了增大運(yùn)輸量可采取增大 溜槽裝載斷面、提高鏈速和增大設(shè)備功率等措施。 因此，總結(jié)以上內(nèi)容，可知刮板輸送機(jī)將向以下幾個(gè)方面發(fā)展： （ 1） 向大型化發(fā)展。裝機(jī)功率為 2 800kW~4 800kW， 輸送能力為 5 2500~4500t/h， 輸送距離為 300~350m， 鏈條規(guī)格為Ф 48~Ф 52mm， 溜槽內(nèi)寬為 1300~1500mm。 （ 2） 向高耐久性 ， 高可靠性方向發(fā)展。減速器耐久性試驗(yàn)指標(biāo)應(yīng)通過1500~2021h 耐久性試驗(yàn) ， 輸送機(jī)溜槽過煤量大于 6Mt， 事故率小于 3%。 （ 3） 向智能化自動(dòng)化方向發(fā)展。采用 CST 可控驅(qū)動(dòng)裝置和 ACTS 自動(dòng)調(diào)鏈裝置及工 況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。 （ 4） 向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化方向發(fā)展。輸送機(jī)另部件普遍標(biāo)準(zhǔn)化 ， 規(guī)范化 ，保證設(shè)計(jì)、加工質(zhì)量和水平。 （ 5） 向高適應(yīng)性發(fā)展。適應(yīng)不同綜采工藝的工作面刮板輸送機(jī)將會(huì)繼續(xù)發(fā)展 ， 如綜放工作面刮板輸送機(jī)、刨煤機(jī)用輸送機(jī)等繼續(xù)得到發(fā)展。 刮板輸送機(jī)改進(jìn) 刮板輸送機(jī)的主要問題 國外幾家著名公司現(xiàn)在生產(chǎn)的重型刮板輸送機(jī)一般都可以整機(jī)無故障過煤 600 萬 t 以上 ， 有些可達(dá) 1200 萬 t。而國產(chǎn)刮板輸送機(jī)的過煤量是很低的。故提高國產(chǎn)設(shè)備的可靠度 ， 是刮板輸送機(jī)發(fā)展的主要問題。 刮板鏈的強(qiáng)度問題是國產(chǎn)刮板輸送機(jī)的 大問題。由于磨損 、 疲勞 、 自身質(zhì)量差 、 銹蝕等原因 ， 使新鏈條在使用 3 個(gè)月后斷鏈?zhǔn)鹿拭黠@增多。國產(chǎn)刮板輸送機(jī)的聯(lián)接螺栓可靠性普遍較差 ， 機(jī)頭 、 機(jī)尾推移部上的聯(lián)接螺栓經(jīng)常出現(xiàn)拉斷現(xiàn)象 ， 造成推移困難 。鏟煤板和刮板上的螺栓經(jīng)常出現(xiàn)松動(dòng) 、 脫落 ，造成零件丟失 ， 影響鏟煤和運(yùn)煤效果。影響中部槽的可靠性和壽命的主要原因是中板的磨損和聯(lián)接頭強(qiáng)度不足。 刮板輸送機(jī)的 改進(jìn) 隨著刨煤機(jī)和深截式采煤機(jī)的出現(xiàn) ， 煤礦生產(chǎn)進(jìn)入了機(jī)械化時(shí)代。為了適應(yīng)這種情況 ， 刮板輸送機(jī) 應(yīng)該向 沿水平方向和垂直方向可以彎曲 ， 為采煤機(jī)提供運(yùn)輸軌道 ， 雙鏈牽引 ， 多 電機(jī)驅(qū)動(dòng) ， 并能隨著采煤機(jī)的運(yùn)行及時(shí)推移的方向 改進(jìn) 。 同時(shí)，為 與綜采設(shè)備相適應(yīng) ， 要求采用高效重型可彎曲刮板輸 6 送機(jī) ， 其結(jié)構(gòu) 應(yīng) 向著短機(jī)頭 、 大功率 、 高鏈速 、 高強(qiáng)度的中部槽和鏈條等方向 改進(jìn) ， 運(yùn)量不斷增大 ， 可靠性不斷提高。 伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展， 大功率工作面輸送機(jī) 逐漸成為主流， 即高產(chǎn)高效輸送機(jī) ， 從而使輸送機(jī) 應(yīng) 具有如下特點(diǎn) ： 大功率 、 大運(yùn)量 、 長(zhǎng)運(yùn)距 、 高可靠性 、 長(zhǎng)壽命 ，其功率和運(yùn)量應(yīng)增大 2～ 3 倍。 7 第 2章 刮板輸送機(jī)分類及作用 刮板輸送機(jī)的分類 按刮板鏈的形式分類 按刮板鏈的形式 可將工作面刮板輸送機(jī)分為四種：中雙鏈型；邊雙鏈型；準(zhǔn)邊雙鏈型和中單鏈型。 中雙鏈型刮板輸送機(jī)的兩條圓環(huán)鏈在刮板中部用 E 型螺栓固定在刮板上，鏈條的中心距不大于中部槽寬的 20%。由于鏈條不在槽幫鋼內(nèi)運(yùn)行，鏈環(huán)直徑不受限制，從而可以增加鏈條的強(qiáng)度，因此，可以適用于重型和超重型刮板輸送機(jī)。有鏈子受力較均勻，彎曲性能較好等優(yōu)點(diǎn)，使用效果較好。缺點(diǎn)是運(yùn)行阻力較高，并且在煤質(zhì)較硬，煤的塊度大的情況下，運(yùn)輸效果不佳，不宜采用。 中雙鏈鏈條采用長(zhǎng)鏈段，兩條鏈子必須配對(duì)出廠和使用，以保證其長(zhǎng)度有較小的偏 差，減少受力不均現(xiàn)象。 邊雙鏈型刮板輸送機(jī)的兩條圓環(huán)鏈在刮板兩端用連接環(huán)與刮板連接，每節(jié)鏈條的長(zhǎng)度就是刮板的間距，因此，鏈條都是短節(jié)。鏈條和連接環(huán)在槽幫鋼的槽內(nèi)運(yùn)行，刮板的空間較大，能運(yùn)輸較大的煤塊，這種鏈子的預(yù)張力較小，運(yùn)行阻力小，適應(yīng)性強(qiáng)，因此，得到廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)是兩條鏈子受力不均，刮板易歪斜；刮板中間受力大，易彎曲；由于鏈環(huán)與連接環(huán)在槽幫內(nèi)運(yùn)行，空間受到限制，不能使用較大的圓環(huán)鏈，強(qiáng)度受到限制。 準(zhǔn)邊雙鏈型刮板輸送機(jī)的兩條圓環(huán)鏈在刮板中部連接，鏈條的中 心距不小于中部槽寬的 50%。它具有邊雙鏈和中雙鏈的優(yōu)點(diǎn)，適用于超重型刮板輸送機(jī)。缺點(diǎn)是運(yùn)行阻力高。 準(zhǔn)邊雙鏈鏈條也采用長(zhǎng)鏈段，其要求同中雙鏈。 8 中單鏈型刮板輸送機(jī)的圓環(huán)鏈在刮板中間用 U 型螺栓連接，刮板兩端在槽幫內(nèi)運(yùn)行，這種鏈子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整體彎曲性能好，與邊雙鏈相比鏈子無受力不均現(xiàn)象。與中雙鏈相比結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，不存在鏈子受力不均現(xiàn)象，且彎曲性能更好些。缺點(diǎn)是一股鏈子強(qiáng)度受到限制，不適用于功率較大的輸送機(jī)，且刮板兩端磨損后，稍有歪斜就易出槽。運(yùn)行阻力比邊雙鏈稍高。 按卸載方式分類 刮板輸送機(jī)呈直線形，貨載從輸送機(jī)一端卸載，與輸送機(jī)呈一直線，這種型式的輸送機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，當(dāng)前大部分綜采工作面使用這種型式的刮板輸送機(jī)；它的缺點(diǎn)是空鏈易帶回煤，增加功率消耗，卸載有一定的高度，易產(chǎn)生煤塵。 刮板輸送機(jī)呈直線形，機(jī)頭部搭在工作面運(yùn)輸巷轉(zhuǎn)載機(jī)上，借助圓弧犁形卸煤板將煤從機(jī)頭架主卸載斜板呈 90?卸到轉(zhuǎn)載機(jī)上，這是煤的主流，約占輸煤量的 70%～ 75%；約有 15%～ 20%的煤從副卸載斜板卸到轉(zhuǎn)載機(jī)上，這是副流；最后約有 5%～ 15%的粉煤繞過鏈輪通過底部卸入 轉(zhuǎn)載機(jī)。 這種輸送機(jī)主要優(yōu)點(diǎn)是側(cè)卸式輸送機(jī)卸載前由于弧形板的作用，煤平穩(wěn)地滑入轉(zhuǎn)載機(jī)中，避免了端卸式時(shí)的堵塞堆積和煤塵的產(chǎn)生，改善了勞動(dòng)環(huán)境；由于弧形板的作用將帶有動(dòng)量的大快煤扭轉(zhuǎn) 90?，使其與轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)行方向相同后再卸入轉(zhuǎn)載機(jī)內(nèi)連續(xù)運(yùn)行，避免了端卸時(shí)煤流要停頓后再起動(dòng)的能量損失和對(duì)輕載機(jī)的沖擊，從而降低了轉(zhuǎn)載機(jī)的功率消耗，提高了傳動(dòng)件的可靠性和轉(zhuǎn)載機(jī)的使用壽命；從弧形板下被刮板鏈帶走的粉煤經(jīng)機(jī)頭鏈輪卸到回煤罩內(nèi)，由返回刮板鏈拉到轉(zhuǎn)載機(jī)上方，從機(jī)頭底槽的開口卸到轉(zhuǎn)載機(jī)內(nèi)，因此，減少了刮板輸送機(jī)的回煤阻力；由于 煤流不在端頭卸載，不需要卸載高度，因而機(jī)頭高度可以降下，且伸到工作面運(yùn)輸巷中，采煤機(jī)可以行走到接近機(jī)頭，便于自開切口。 把工作面刮板輸送機(jī)與工作面運(yùn)輸巷轉(zhuǎn)載機(jī)連成一體，把工作面的煤直接卸到工作面運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)上，取消了轉(zhuǎn)載機(jī)。 9 交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C(jī)的機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)的機(jī)尾做成一個(gè)整體。兩個(gè)輸送機(jī)的上、下鏈相互交叉穿過，從上向下的順序是輸送機(jī)上鏈、轉(zhuǎn)載機(jī)上鏈、輸送機(jī)下鏈、轉(zhuǎn)載機(jī)下鏈。輸送機(jī)機(jī)頭上槽的煤通過弧形板轉(zhuǎn)卸入轉(zhuǎn)載機(jī)上槽，輸送機(jī)下鏈帶回的煤落入轉(zhuǎn)載機(jī)下槽，由 轉(zhuǎn)載機(jī)下鏈帶到機(jī)尾輪后翻到上槽運(yùn)走。 由于輸送機(jī)的機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾是一個(gè)整體，所以，推移輸送機(jī)機(jī)頭時(shí)，轉(zhuǎn)載機(jī)也必須隨之移動(dòng)。 交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C(jī)的特點(diǎn)是機(jī)頭架高度比普通側(cè)卸式低，一般可降低 200～ 300mm。由于機(jī)頭高度的降低，為采煤機(jī)自開切口創(chuàng)造更有利的條件。 按中部槽結(jié)構(gòu)分類 開底式刮板輸送機(jī)就是中部槽的下槽為敞開式，目前使用較為普遍。這種中部槽的重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，下槽發(fā)生故障便于處理；缺點(diǎn)是剛度小，易磨損變形，阻力大，壽命短，不適合松軟地板使用。 封底式刮板輸送機(jī)就是中部槽的下槽為封閉式。這種中部槽剛度大，刮板鏈在下槽運(yùn)行阻力小；由于封底與工作面底板接觸面積大，適合松軟底板使用。為了便于下鏈的檢查修理，在每隔數(shù)節(jié)中部槽安裝一節(jié)帶檢窗口的中部槽，窗口開在溜槽中部，尺寸以能修換鏈段和連接鏈環(huán)為度，窗口用活動(dòng)蓋板蓋嚴(yán)。 分體中部槽刮板輸送機(jī)就是把易磨損的上中部槽體做成活的，用螺栓與下槽體固定，下槽體把鏟煤板、擋煤板、封底板焊成一體，提高了整機(jī)的剛性與強(qiáng)度，且具有封底面槽的優(yōu)點(diǎn)。 整體焊接中部槽刮板輸 送機(jī)就是把溜槽兩側(cè)槽幫分別與鏟煤板、擋煤板座焊接在一起，取消溜槽與其附件的連接螺栓，從而減少了輸送機(jī)的維修工作量。 10 框架式中部槽刮板輸送機(jī)就是把普通中部槽置于一個(gè)鏟煤板、擋煤板座、封底板焊在一起的框架中，用銷子固定，整機(jī)具有較強(qiáng)的剛性與強(qiáng)度，提高了中部槽的可靠性；缺點(diǎn)是中部槽的重量增加幅度較大。 鑄造式中部槽刮板輸送機(jī)就是把中部槽槽幫鋼與鏟煤板、擋煤板鑄造在一起，再焊上中板與底板，從而實(shí)現(xiàn)中部槽無螺栓連接，這種刮板輸送機(jī)具有框架式中部槽刮板輸送機(jī)的各種 優(yōu)點(diǎn)，且減少了大量鋼材的切割與焊接，降低了制造成本。 按采煤機(jī)牽引方式分類 在輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾部裝有采煤機(jī)牽引鏈的固定及張緊裝置，沿輸送機(jī)縱向中部槽的擋煤板側(cè)裝有采煤機(jī)導(dǎo)向管。 在輸送機(jī)靠擋煤板側(cè)裝有齒條或銷軌，采煤機(jī)的行走齒輪與其嚙合而實(shí)現(xiàn)牽引。 刮板輸送機(jī)作用 采掘下來的煤或其它有用礦物，只有運(yùn)出礦井才有使用價(jià)值。因此，運(yùn)輸是煤炭生產(chǎn)過程中非常重要的一部分。刮板輸送機(jī)是煤炭裝運(yùn)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，因此，刮板輸送機(jī)的輸送能力在很大程 度上決定了采煤工作面的生產(chǎn)能力和效率。然而，井下運(yùn)輸在工作面和巷道中進(jìn)行，巷道是根據(jù)煤層條件，按開采方法的需要，綜合各種要求，在煤層或巖石中開鑿出的。因此，井下運(yùn)輸條件的特點(diǎn)是：在有限斷面的巷道內(nèi)運(yùn)行；線路是水平和傾斜交錯(cuò)連 接；運(yùn)輸?shù)呢涊d品多種多樣；裝載點(diǎn)常常變更，有的線路需經(jīng)常延長(zhǎng)或縮短；機(jī)械化采煤連續(xù)生產(chǎn)、小時(shí)生產(chǎn)率高；環(huán)境濕度大，有的工作地點(diǎn)有沼氣或煤塵。由此可見，作為為采煤工作面和采區(qū)巷道運(yùn)煤的機(jī)械 —— 刮板輸送機(jī)在使用中，要承受拉、壓、彎曲、沖擊、摩擦和腐蝕等多種作用，必須要有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨 和耐腐蝕性。由于它的運(yùn)輸方式是物料和刮板鏈都在 11 槽內(nèi)滑行，運(yùn)行阻力和磨損都很大。但是，在采煤工作面運(yùn)煤，目前還沒有更好的機(jī)械可代替它。只能從結(jié)構(gòu)上、強(qiáng)度上和制造工藝上不斷研究改進(jìn)，使它更加完善、耐用。由此可見，刮板輸送機(jī)是煤炭等礦物運(yùn)輸中必不可少的運(yùn)輸機(jī)械。 刮板輸送機(jī)在煤礦井下綜采工作面中主要承擔(dān)的任務(wù)是將采煤機(jī)采下的原煤連續(xù)不斷地運(yùn)往轉(zhuǎn)載機(jī)，確保綜采工作面的原煤連續(xù)運(yùn)出。 12 第 3章 刮板 輸送機(jī)組成及 作用 組成部分 本機(jī)由主機(jī)、組裝擋板、組裝鏟煤板、機(jī)頭推移部等四部分組 成，如圖31 所示。 其中主機(jī)包括機(jī)頭傳動(dòng)部、機(jī)尾傳動(dòng)部、機(jī)頭過渡槽、中部槽、 1米調(diào)節(jié)槽、 米調(diào)節(jié)槽等；組裝擋板包括機(jī)頭過渡槽擋板、機(jī)尾過渡槽擋板、中部擋板、 1 米擋板、 米擋板、機(jī)頭和機(jī)尾擋板；組裝鏟煤板包括機(jī)頭過渡槽鏟煤板、中部鏟煤板、