【文章內(nèi)容簡介】 要人力攉煤 [8]。到了 70 年代 ， 隨著采煤機的大量應(yīng)用 ， 出現(xiàn)了SGW SGW44 型可彎曲刮板輸送機 ， 實現(xiàn)了不解體和不停運分段自移 ，運輸能力提高到 200 t/h。 80 年代以來 ， 工作面運輸設(shè)備發(fā)展很快 ， 由于各種新型采煤機 的出現(xiàn) ， 刮板輸送機已大為改觀。因采煤機要在輸送機上行走 ，不僅要求輸送機強度大 ， 保證采煤機工作穩(wěn)定 ， 且要與采煤機生產(chǎn)能力相匹配 ， 促使刮板輸送機不斷向重型化發(fā)展。代表機型有 SGW150 和 SGW250型。隨著大功率采煤機的出現(xiàn) ， 一些刮板輸送機的功率已 達 800～ 900 kW，運輸能力達 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 年代刮板輸送機的運輸能力以達到 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 ，刮板輸送機的功率已達 1600kW。 4 國外刮板輸送機發(fā)展概況 自世界上第一臺刮板輸送機誕生以來 ， 經(jīng)歷了半個多世紀(jì)的不斷研究、試驗、改進 ， 刮板輸送機已成為煤礦運輸?shù)闹饕O(shè)備。目前世界上生產(chǎn)刮板輸送機的國家主要有德國、美國、英國、澳大利亞、日本等 ， 機型從輕型、中型到重型、超重型 ， 裝機功率已發(fā)展到 3 700kW。保護形式有 ： 彈性聯(lián)軸器、限矩型液力耦合器、雙速電機、調(diào)速型液力耦合器 、 軟啟動 (CST 可控傳動裝置、閥控調(diào)速型液力耦合器、交流電機變頻調(diào)速技術(shù)三種軟啟動裝置 )等等 [4]。 上個世紀(jì) 90 年代后期 ， 國外工作面刮板輸送機裝機功率達到 3 700kW或 3 855kW， 現(xiàn)在已達到 3 1250kW， 溜槽內(nèi)寬也由 1000mm 擴大到1250mm， 鏈條直徑 Φ 48～ Φ 52， 中板厚度 50mm 以上 ， 運輸能力達到 4500t/h以上 [1]。 目前，國外工作面輸送機的運輸能力最大可達 2500t/h，水平運距可超過300m，鏈子直徑達到 34mm，而且出現(xiàn)了比同直徑圓環(huán)鏈強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 。 使用電機單臺功率超過400kW， 整機功率超過 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 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 臺雙中鏈側(cè)卸式刮板輸送機，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展 [6]。 刮板輸送機的 發(fā)展趨勢 輸送機的運輸量大，設(shè)備功率大。其生產(chǎn)能力能適應(yīng)采煤機的要求，保證將采煤機采落的煤及時運出。為了增大運輸量可采取增大 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，可知刮板輸送機將向以下幾個方面發(fā)展： （ 1） 向大型化發(fā)展。裝機功率為 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。減速器耐久性試驗指標(biāo)應(yīng)通過1500~2021h 耐久性試驗 ， 輸送機溜槽過煤量大于 6Mt， 事故率小于 3%。 （ 3） 向智能化自動化方向發(fā)展。采用 CST 可控驅(qū)動裝置和 ACTS 自動調(diào)鏈裝置及工 況監(jiān)測系統(tǒng)等。 （ 4） 向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化方向發(fā)展。輸送機另部件普遍標(biāo)準(zhǔn)化 ， 規(guī)范化 ，保證設(shè)計、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將會繼續(xù)發(fā)展 ， 如綜放工作面刮板輸送機、刨煤機用輸送機等繼續(xù)得到發(fā)展。 刮板輸送機改進 刮板輸送機的主要問題 國外幾家著名公司現(xiàn)在生產(chǎn)的重型刮板輸送機一般都可以整機無故障過煤 600 萬 t 以上 ， 有些可達 1200 萬 t。而國產(chǎn)刮板輸送機的過煤量是很低的。故提高國產(chǎn)設(shè)備的可靠度 ， 是刮板輸送機發(fā)展的主要問題。 刮板鏈的強度問題是國產(chǎn)刮板輸送機的 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 個月后斷鏈?zhǔn)鹿拭黠@增多。國產(chǎn)刮板輸送機的聯(lián)接螺栓可靠性普遍較差 ， 機頭 、 機尾推移部上的聯(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 、 脫落 ，造成零件丟失 ， 影響鏟煤和運煤效果。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)接頭強度不足。 刮板輸送機的 改進 隨著刨煤機和深截式采煤機的出現(xiàn) ， 煤礦生產(chǎn)進入了機械化時代。為了適應(yīng)這種情況 ， 刮板輸送機 應(yīng)該向 沿水平方向和垂直方向可以彎曲 ， 為采煤機提供運輸軌道 ， 雙鏈牽引 ， 多 電機驅(qū)動 ， 并能隨著采煤機的運行及時推移的方向 改進 。 同時，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 ， 其結(jié)構(gòu) 應(yīng) 向著短機頭 、 大功率 、 高鏈速 、 高強度的中部槽和鏈條等方向 改進 ， 運量不斷增大 ， 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 逐漸成為主流， 即高產(chǎn)高效輸送機 ， 從而使輸送機 應(yīng) 具有如下特點 ： 大功率 、 大運量 、 長運距 、 高可靠性 、 長壽命 ，其功率和運量應(yīng)增大 2～ 3 倍。 7 第 2章 刮板輸送機分類及作用 刮板輸送機的分類 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)運行，鏈環(huán)直徑不受限制，從而可以增加鏈條的強度，因此，可以適用于重型和超重型刮板輸送機。有鏈子受力較均勻，彎曲性能較好等優(yōu)點，使用效果較好。缺點是運行阻力較高，并且在煤質(zhì)較硬，煤的塊度大的情況下，運輸效果不佳，不宜采用。 中雙鏈鏈條采用長鏈段，兩條鏈子必須配對出廠和使用，以保證其長度有較小的偏 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)運行，刮板的空間較大，能運輸較大的煤塊，這種鏈子的預(yù)張力較小，運行阻力小，適應(yīng)性強，因此，得到廣泛應(yīng)用。缺點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)運行，空間受到限制，不能使用較大的圓環(huán)鏈，強度受到限制。 準(zhǔn)邊雙鏈型刮板輸送機的兩條圓環(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，適用于超重型刮板輸送機。缺點是運行阻力高。 準(zhǔn)邊雙鏈鏈條也采用長鏈段，其要求同中雙鏈。 8 中單鏈型刮板輸送機的圓環(huán)鏈在刮板中間用 U 型螺栓連接，刮板兩端在槽幫內(nèi)運行，這種鏈子結(jié)構(gòu)簡單，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)更簡單，不存在鏈子受力不均現(xiàn)象，且彎曲性能更好些。缺點是一股鏈子強度受到限制，不適用于功率較大的輸送機，且刮板兩端磨損后，稍有歪斜就易出槽。運行阻力比邊雙鏈稍高。 按卸載方式分類 刮板輸送機呈直線形，貨載從輸送機一端卸載，與輸送機呈一直線，這種型式的輸送機結(jié)構(gòu)比較簡單，當(dāng)前大部分綜采工作面使用這種型式的刮板輸送機；它的缺點是空鏈易帶回煤，增加功率消耗，卸載有一定的高度，易產(chǎn)生煤塵。 刮板輸送機呈直線形，機頭部搭在工作面運輸巷轉(zhuǎn)載機上，借助圓弧犁形卸煤板將煤從機頭架主卸載斜板呈 90?卸到轉(zhuǎn)載機上，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。 這種輸送機主要優(yōu)點是側(cè)卸式輸送機卸載前由于弧形板的作用，煤平穩(wěn)地滑入轉(zhuǎn)載機中，避免了端卸式時的堵塞堆積和煤塵的產(chǎn)生，改善了勞動環(huán)境；由于弧形板的作用將帶有動量的大快煤扭轉(zhuǎn) 90?，使其與轉(zhuǎn)載機運行方向相同后再卸入轉(zhuǎn)載機內(nèi)連續(xù)運行，避免了端卸時煤流要停頓后再起動的能量損失和對輕載機的沖擊，從而降低了轉(zhuǎn)載機的功率消耗，提高了傳動件的可靠性和轉(zhuǎn)載機的使用壽命；從弧形板下被刮板鏈帶走的粉煤經(jīng)機頭鏈輪卸到回煤罩內(nèi)，由返回刮板鏈拉到轉(zhuǎn)載機上方，從機頭底槽的開口卸到轉(zhuǎn)載機內(nèi)，因此，減少了刮板輸送機的回煤阻力；由于 煤流不在端頭卸載，不需要卸載高度，因而機頭高度可以降下，且伸到工作面運輸巷中，采煤機可以行走到接近機頭，便于自開切口。 把工作面刮板輸送機與工作面運輸巷轉(zhuǎn)載機連成一體，把工作面的煤直接卸到工作面運輸巷帶式輸送機上，取消了轉(zhuǎn)載機。 9 交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C的機頭與轉(zhuǎn)載機的機尾做成一個整體。兩個輸送機的上、下鏈相互交叉穿過，從上向下的順序是輸送機上鏈、轉(zhuǎn)載機上鏈、輸送機下鏈、轉(zhuǎn)載機下鏈。輸送機機頭上槽的煤通過弧形板轉(zhuǎn)卸入轉(zhuǎn)載機上槽，輸送機下鏈帶回的煤落入轉(zhuǎn)載機下槽，由 轉(zhuǎn)載機下鏈帶到機尾輪后翻到上槽運走。 由于輸送機的機頭與轉(zhuǎn)載機機尾是一個整體，所以，推移輸送機機頭時，轉(zhuǎn)載機也必須隨之移動。 交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C的特點是機頭架高度比普通側(cè)卸式低，一般可降低 200～ 300mm。由于機頭高度的降低，為采煤機自開切口創(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)簡單，下槽發(fā)生故障便于處理；缺點是剛度小，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，刮板鏈在下槽運行阻力?。挥捎诜獾着c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，窗口用活動蓋板蓋嚴(yán)。 分體中部槽刮板輸送機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，提高了整機的剛性與強度，且具有封底面槽的優(yōu)點。 整體焊接中部槽刮板輸 送機就是把溜槽兩側(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，從而減少了輸送機的維修工作量。 10 框架式中部槽刮板輸送機就是把普通中部槽置于一個鏟煤板、擋煤板座、封底板焊在一起的框架中，用銷子固定，整機具有較強的剛性與強度，提高了中部槽的可靠性；缺點是中部槽的重量增加幅度較大。 鑄造式中部槽刮板輸送機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，從而實現(xiàn)中部槽無螺栓連接，這種刮板輸送機具有框架式中部槽刮板輸送機的各種 優(yōu)點，且減少了大量鋼材的切割與焊接，降低了制造成本。 按采煤機牽引方式分類 在輸送機機頭和機尾部裝有采煤機牽引鏈的固定及張緊裝置，沿輸送機縱向中部槽的擋煤板側(cè)裝有采煤機導(dǎo)向管。 在輸送機靠擋煤板側(cè)裝有齒條或銷軌，采煤機的行走齒輪與其嚙合而實現(xiàn)牽引。 刮板輸送機作用 采掘下來的煤或其它有用礦物，只有運出礦井才有使用價值。因此，運輸是煤炭生產(chǎn)過程中非常重要的一部分。刮板輸送機是煤炭裝運的第一個環(huán)節(jié)，因此，刮板輸送機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，井下運輸在工作面和巷道中進行，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，井下運輸條件的特點是：在有限斷面的巷道內(nèi)運行；線路是水平和傾斜交錯連 接；運輸?shù)呢涊d品多種多樣；裝載點常常變更，有的線路需經(jīng)常延長或縮短；機械化采煤連續(xù)生產(chǎn)、小時生產(chǎn)率高；環(huán)境濕度大，有的工作地點有沼氣或煤塵。由此可見，作為為采煤工作面和采區(qū)巷道運煤的機械 —— 刮板輸送機在使用中，要承受拉、壓、彎曲、沖擊、摩擦和腐蝕等多種作用，必須要有足夠的強度、剛度、耐磨 和耐腐蝕性。由于它的運輸方式是物料和刮板鏈都在 11 槽內(nèi)滑行，運行阻力和磨損都很大。但是，在采煤工作面運煤，目前還沒有更好的機械可代替它。只能從結(jié)構(gòu)上、強度上和制造工藝上不斷研究改進，使它更加完善、耐用。由此可見，刮板輸送機是煤炭等礦物運輸中必不可少的運輸機械。 刮板輸送機在煤礦井下綜采工作面中主要承擔(dān)的任務(wù)是將采煤機采下的原煤連續(xù)不斷地運往轉(zhuǎn)載機，確保綜采工作面的原煤連續(xù)運出。 12 第 3章 刮板 輸送機組成及 作用 組成部分 本機由主機、組裝擋板、組裝鏟煤板、機頭推移部等四部分組 成，如圖31 所示。 其中主機包括機頭傳動部、機尾傳動部、機頭過渡槽、中部槽、 1米調(diào)節(jié)槽、 米調(diào)節(jié)槽等；組裝擋板包括機頭過渡槽擋板、機尾過渡槽擋板、中部擋板、 1 米擋板、 米擋板、機頭和機尾擋板；組裝鏟煤板包括機頭過渡槽鏟煤板、中部鏟煤板、