导致刮板输送机断链的原因及对策.pdf

2 0 0 7 年 增 刊 东 瞧ji 1 种技 3 7 导 致 刮 板 输 送 机 断 链 的 原 因 及 对 策 耿林 新汶矿业集团高级技校， 山东新泰2 7 1 2 1 3 摘要刮板输送链工作条件较差， 使用维护不当会造成断链， 影响生产。通过分析断链的原因， 从多个角度提出解决方法， 并创造性地提出了教育与管理在机械设备工作 中的重要性。 关键词 刮板输送机断链原因 防范对策 刮板输送机是煤矿井下主要运输设备 ， 刮板链在使用过 程中经常会发生断链事故， 严重影响生产进度和安全生产。 1 断链 原因分析 1 ． 1 制造质量问题 我国刮板输送机所使用的各种圆环链都是按照标准生 产制造的， 圆环链的破断负荷为刮板拉力的 1 0倍左右。在 正常使用中， 由于安全系数很大， 断链的可能性很小， 但是 由 于制造质量和材质达不到标准， 致使链环在使用中发生断裂 事故。 1 ． 1 ． 1 脆性断裂 常发生在焊接对口或焊缝热影响区。焊缝处的断口有 明显的灰斑、 气泡等焊接缺陷。 1 ． 1 ． 2 塑性断裂 圆环链的塑性断裂大都发生在图 1中的 2截面处。该 处承受较大的剪切应力。其特点是断口有明显的塑性变形。 1 一 脆性断裂处； 2 一塑性断裂处； 3 一对焊处 图1 脆塑性断裂示意图 1 ． 1 ． 3 连接环无螺栓 连接环是靠螺栓把开口部分连接起来， 两侧同时承受应 力。在使用中由于螺栓松动、 丢失， 造成连接环只有一侧受 力。如图 2所示。 1 连接环无螺栓的受力计算 连接环上不仅承受拉应力的作用， 还承受弯曲力矩的作 用， 最危险的断面在如图2 的 I 处， 其所受的应力是 Sq ／ FM r | W 现在以 S WG 40T型刮板输送机为例， 验算开口连接环 无螺栓的受力情况。 ①链轮轴转矩 9 7 5 0N呀 i ／ n 975 04 0 0 ． 8 5 2 4． 5 6 ， 1 4 7 05 5 3 8 N． H I 式中 』 v 一电动机功率， N4 o l 【 W； 图2 连接环无螺栓 日一传动效率， 0 ． 8 5 ； 一 减速比， 24． 5 6 ； ， l 一电动机转速 ， n 1 4 7 0 r ／ ra i n ②链轮圆周力 P 2 M， D 25 5 3 8 ， 0 ． 2 2 83 8 4 0 0 N D 链轮节圆直径 ③连接环在 ， 处的断面积 F， ， 4 7 r ／ 41 ． 9 2 2 ． 8 5 3 c m ④连接环在 ， 处的弯矩 QZ 4 4 4 0 o 1 ． 5 6 6 6 0 0N c m 连接环在 ， 处的断面系数 W 7 r ／ 3 2 d’ 。 7 r ／ 3 21 ． 6 0． 6 7 3 c H 由以上 各 式 可得 d4 4 400 ／ 2 ． 8 3 56 6 6 0 0 ／ 6 0 ． 6 7 3 1 1 4 6 2 1 N ／ e ra2 连接环的破断载荷为 8 0 0 0 0 N ／ c r 玎 2 ， 小于其所承受的应力 S ， 所以连接环元螺栓满载时易折断。 连接环的断裂情况 1 塑性断裂 断口在危险断面 I 处， 断口整齐， 几乎垂直 于受力方向， 有明显放射状条纹。 2 塑性断裂 有明显的塑性变形区域， 断口呈暗灰色纤 维状 。 3 混合断裂 断口 除有明显脆性断裂区域外， 边缘尚有 部分剪切唇。 1 ． 2自然损坏 1 ． 2 ． 1 动载荷 链条在正常运输过程中， 存在着静载荷， 链条会受到反 复不停的交变应力的作用， 时间一长链条容易疲劳断裂。 1 ． 2 ． 2 腐蚀 链环极易被井下水腐蚀， 产生锈疤和脱皮， 断面缩小， 强 度降低。 1 ． 2 ． 3 磨损 链条在运行中与溜槽及货载接触摩擦而磨损。同时主 维普资讯 3 8 东 瞧晨 斜技 2 0 0 7 年 增 刊 动链轮与链环在啮合时会产生相对滑动而磨损。链环与链 环之间也会产生磨损。 2 刮板链断裂的常见部位 刮板输送机刮板链在工作中受到拉力的作用， 其拉力最 大的部位在机头链轮附近， 其断裂部位也常常在其拉力最大 的部位。一般情况刮板链 断裂后， 常常堆积在机头链轮附 近， 其受力分析图及其链条堆积情形如图3 、 图4所示。 图3 受力分析图 如图所示 左侧为主动轮 ， 从右至左链条所承受的拉力 越来越大。至主动链轮处达到最大。 3 采取的措施 1 要选择合格的链条， 最好对所选用的链条进行必要 图4 链条堆积情景图 的试验。另一方面要加强管理 ， 对于链条应当进行定期检 查， 发现问题及时处理， 防止断链事故的发生。 2 延长链条的使用寿命防止断链事故的发生的方法 ①使用一段时间以后， 将刮板链反转使用 这样磨损的 部位发生改变， 延长刮板链的使用寿命， 防止断链的发生。 同时调换水平链环和垂直链环的位置也能起到同样的作用。 ②防止链条过紧 因链条过紧， 会使拉力增加， 从而使链 条的磨损加剧。及时调整刮板链的松紧程度， 更换变形的刮 板链 。 ③防止装煤过多或底槽压煤过多， 防止溜槽不直或链条 出槽， 会使链条受力增加造成断裂。 作者简介耿林 1 9 7 0 一 ， 男， 山东泰安人， 1 9 9 4年毕业于 山东工业大学， 本科 ， 学士学位， 讲师。 上接 第 3 6页 2 设备的选型及参数确定 矿一次筛选振动筛处理能力为 3 0 0 t ／ h ， 经过计算可知二 次拣选出块率为 6 ％左右。矿主井提升能力为 2 4 0 t ／ h ， 经溜 槽分离后每个振动筛上原煤约为 1 2 0 t ／ h ， 考虑溜槽分配的不 平均系数和煤炭湿度加大导致振动筛筛板的有效筛分面积 减少， 振动筛处理能力选择为≥1 8 0 t ／ h ， 根据以上数据确定主 要设备参数如下 1 振动筛。型号 Y K1 2 3 0 最大处理能力 2 3 3 t ／ h ； 电机 功率 7 ． 5 k W筛孔尺寸 4 0 m m外型尺寸 1 4 3 0 1 2 3 08 6 0 2 转载皮带机。型号 D T S 一8 0 0 运输能力 2 0 0 t ／ h ； 驱 动方式 电动滚筒驱动功率 l l k W带速 1 ． 8 m ／ s 张紧方 式 机尾丝杠 滑块皮带机长度 4 5 m 3 选矸皮带 机。型号 D T S一8 0 0 G 运 输 能力 1 8 0 t ／ h ； 驱动方式 滚筒驱动 电机功率 7 ． 5 k W带速 0 ． 4 m ／ s 张紧方式 机尾丝杠 滑块皮带机长度 3 8 m 4 卸载皮带机。型号 D T S 一 8 0 0 运输能力 2 0 0 t ／ h ； 驱 动方式 电动滚筒驱动功率 1 l k W带速 1 ． 8 m ／ s 张紧方 式 机尾丝杠 滑块皮带机长度 2 3 m 5 电控系统。对原电控系统进行扩展， 增加一个 P L C 输入输出模块， 一台电控柜和三台就地控制箱， 并对程序进 行了修改完善， 将原煤二次筛选系统的控制融人原生产系统 中， 实现全自动控制。 3 经济效 益 杨村煤矿首先安装了不影响生产的转载皮带机、 拣选皮 带机和卸载皮带机， 利用两次停产检修 日对两个振动筛和溜 槽进行了安装。系统改造后， 经过运行出现了一次振动电机 底座振坏其他系统运行效果良好。按照筛选 6 ％的出块率计 算， 年生产中粒度块煤约 5 ． 5万 t ， 矿井每年可增加利润约 3 0 0万元， 经济效益显著。 4 结束语 本次技术改造在原筛选系统的基础上 ， 充分利用现有资 源， 以较少的基建工程量和资金投入实现了预期的目的， 且 在本次技术改造过程中， 利用一部皮带完成矸石拣选与运输 是一种创新， 对于类似的系统改造具有较好的借鉴意义。 作者简介李 1 9 7 4 一 男， 大学本科 ， 工程师 ， 1 9 9 7年毕 业于山东矿业学院电子仪器仪表专业， 兖矿集团杨村煤矿机 电副总工程师。 维普资讯