矿用刮板输送机工作原理,刮板输送机故障判断和分析

在煤矿、金属矿山等工业生产场景中,矿用刮板输送机作为关键的物料运输设备,承担着煤炭、矿石等散状物料的高效输送任务。其独特的结构设计与工作原理,使其能够适应复杂多变的井下环境,成为综采工作面不可或缺的组成部分。本文将从工作原理、故障类型及判断方法、故障预防与维护三个方面,系统阐述矿用刮板输送机的技术特性与运维要点。

矿用刮板输送机工作原理,刮板输送机故障判断和分析

一、矿用刮板输送机的工作原理
1. 结构组成与功能划分
矿用刮板输送机主要由机头、中部槽、机尾、刮板链及附属装置构成。机头包含电动机、减速器、链轮等驱动组件,负责提供动力并传递扭矩;中部槽采用耐磨锰钢焊接工艺,形成封闭的物料承载通道;机尾与机头结构相似,部分机型配备独立驱动装置以增强牵引力;刮板链由高强度合金钢圆环链与刮板组成,形成闭合循环系统,实现物料的连续输送。

2. 动力传递与物料运输流程
电动机通过液力耦合器、减速器将动力传递至机头链轮,驱动刮板链绕机头、机尾链轮做无极循环运动。刮板链在上行段(重载段)推动物料沿中部槽向前移动,下行段(空载段)则返回机尾形成闭环。中部槽的特殊设计使物料在封闭空间内运输,有效减少粉尘飞扬与物料洒落,同时适应采煤工作面底板起伏与水平弯曲需求。

3. 可弯曲特性与适应性设计
现代矿用刮板输送机采用铠装双链结构,中部槽间通过液压推移装置实现2°~4°的弯曲变形。这一设计使其无需拆卸即可随工作面推进同步移动,与采煤机、液压支架形成综采系统,显著提升开采效率。例如,在长壁工作面中,输送机可随采煤机截割进度自动调整位置,确保煤炭持续输送至转载点。

二、刮板输送机常见故障类型与判断方法
1. 传动系统故障
(1)断链事故
成因:链条材质缺陷、过度磨损、装载超限或链轮卡阻导致局部应力集中。
判断依据:运行中突发异响、电动机过载、刮板停滞不前。
案例:某矿因链条疲劳断裂引发停机,经检查发现链条节距超差且存在腐蚀坑洞,最终通过更换高强度合金链解决。

(2)跳链与掉链
成因:链轮磨损、链条松弛、异物卡阻或安装偏差。
判断依据:刮板运行轨迹偏移、链轮与链条啮合异常、机头处链条抖动。
处理措施:调整链条张紧力至规定值,清理链轮槽内煤渣,校正机头机尾对中精度。

2. 结构部件故障
(1)中部槽磨损
成因:长期承受物料冲击与刮板摩擦,导致槽体变形或耐磨层剥落。
判断依据:输送阻力增大、刮板运行卡顿、槽体接缝处漏煤。
维护建议:采用激光熔覆技术修复磨损面,定期更换严重变形槽体,优化槽体连接结构以减少应力集中。

(2)刮板变形与断裂
成因:大块物料卡阻、链条张力不均或刮板材质强度不足。
判断依据:刮板与链条连接处开裂、刮板边缘卷曲变形。
解决方案:安装破碎机预处理大块物料,选用高锰钢刮板并优化热处理工艺,加强日常巡检及时更换损坏部件。

3. 电气与控制系统故障
(1)电动机过热
成因:供电电压波动、散热不良或频繁启停导致绕组绝缘老化。
判断依据:电机外壳温度超过额定值、运行电流异常波动。
处理流程:检查电源线路稳定性,清理电机散热风道,加装温度传感器实现过载保护。

(2)控制电路误动作
成因:线路老化、接地故障或传感器灵敏度下降。
判断依据:设备无故启停、保护装置频繁触发。
预防措施:采用屏蔽电缆减少电磁干扰,定期校验传感器精度,建立电路图档案以便快速排查故障点。

三、故障预防与维护策略
1. 预防性检修体系
建立“日检、周检、月检”三级维护制度:

日检:检查链条张紧度、刮板完整性、减速器油位及电机温度。
周检:清理中部槽积煤、检测链轮磨损量、校验速度传感器精度。
月检:更换润滑油、测试液力耦合器性能、评估整机过煤量与剩余寿命。
2. 智能化监测技术应用
引入物联网技术实现远程监控:

在关键部件部署振动、温度传感器,实时采集运行数据。
通过大数据分析预测链条疲劳寿命,提前预警潜在故障。
开发AR辅助维修系统,指导现场人员快速定位故障源。
3. 操作规范与安全培训
制定标准化操作流程,严禁超载运行或违规检修。
定期组织安全演练,强化人员对突发故障的应急处理能力。
建立故障案例库,通过复盘典型事故提升风险识别水平。
结语
矿用刮板输送机的稳定运行是保障矿山生产连续性的核心要素。通过深入理解其工作原理、精准判断故障类型并实施科学维护策略,可显著降低非计划停机时间,延长设备使用寿命。未来,随着材料科学与智能控制技术的进步,刮板输送机将向更高可靠性、更低能耗的方向发展,为矿山智能化建设提供坚实支撑。

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