埋刮板输送机

埋刮板输送机（精选7篇）

埋刮板输送机 篇1

0 引言

埋刮板输送机是一种在封闭的矩形断面壳体内, 借助于运动着的刮板链条来输送粉状及粒状物料的连续运输设备。由于在输送物料时刮板链条全部埋在物料之中, 故称为埋刮板输送机。

该设备结构简单、刚性好、密封性好、安装维修方便、工艺布置灵活, 它不但能够水平输送, 也能倾斜或垂直输送;既可单机使用, 也可多台联合使用;能多点加料、也能多点卸料。由于其壳体封闭, 因此在输送过程中可以显著地改善工作条件, 防止粉状物料的“跑冒滴漏”, 避免物料飞损浪费及环境污染。因此, 在水泥工业生产过程中被广泛应用。

1 埋刮板输送机的工作原理

埋板式输送机主要由封闭壳体、刮板链条、轨道、驱动及张紧装置等部件组成。其主要工作原理是利用物料的内摩擦力和侧压力, 在物料输送过程中, 刮板链条在运动方向施加的压力以及在不断给料过程中下部物料对上部物料的推移力, 使物料克服其自身的重力及其外摩擦力等综合因素, 形成连续的料流向前移动。

2 埋刮板输送机结构改造的主要原因

埋刮板输送机尽管被水泥企业作为粉状物料的密封输送设备广泛应用, 但在实际生产使用过程中仍然存在着不少缺陷, 主要表现为:

(1) 机槽底板及其导轨磨损较为严重, 尤其是在输送生料粉的过程中磨损更快, 基本不到三个月的使用周期, 严重时可将输送机底壳磨漏。致使设备检修维护次数增多, 更换新导轨耗时费力, 还增加检修费用。

(2) 在设备检修或其他工作过程中, 可能会将一些金属, 比如焊条头、螺丝帽、铁丝、钢筋头等金属物件带入物料, 埋刮板输送机由于其结构密封无法使用开放式的电磁除铁器除铁, 导致经常被金属物件“卡死”跳停或损坏, 降低了设备的使用寿命, 同时也影响到设备的稳定运行。

3 埋刮板输送机改造思路及措施

为切实解决埋刮板输送机设计上存在的缺陷和不足, 我公司工艺技术人员组织攻关, 在不破坏原有结构的基础上进行简易改造, 具体技改思路及措施如下:

(1) 将原材质为16锰钢的下导轨用NM400调质耐磨钢导轨代替, 并在机壳底部铺设铸石板, 提高其耐磨性能, 延长使用寿命。具体道轨材质性能见表1。

(2) 将原上部导轨全部拆除, 用20组拖轮代替, 既消除了原导轨磨损严重的弊端, 又可起到向上承托的作用。具体改造前后的结构如图1和图2。

1.刮板2.上导轨3.导轨支架4.下导轨5.机壳

(3) 在埋刮板输送机壳体 (机头段) 下部增加两个除铁口。当被输送物料从壳体下部通过时, 由于被输送物料与金属物件的比重不同, 金属物件会落入输送机壳体底部, 被输送物料会带动金属物件向前运动。当金属物件经过除铁口时, 由于其比重相对较大, 会沉降于锥形下料斗内。在设备巡检过程中定期打开除铁口料斗插板, 清除金属物件, 从而达到利用“重力沉降”原理除铁的效果。具体除铁口结构如图3及A-A、B-B剖视图所示。

如图3所示, 一种利用重力除铁的埋刮板输送机, 埋刮板输送机壳体1底部设有两个开口2, 开口2下方设有锥形下料斗3, 锥形下料斗3的上边缘与开口2通过法兰6连接, 锥形下料斗3的下方设有除铁口4, 锥形下料斗3的下边缘与除铁口4通过法兰6连接, 除铁口4上设有与其相配合的插板5。

4 使用实效及结论

经过上述技术改造, 通过生产实际运行的验证, 此埋刮板输送机改造方案可行, 制作工艺简单, 安装容易, 改造成本低廉, 而且耐磨性和除铁效果好, 值得在同行业中推广使用。

目前我公司已对四条生产线共8台埋刮板输送机全部进行了结构改造, 使用效果良好, 运行平稳。而且经过生产验证、对比分析, 技改前后设备使用寿命平均提高了8个月, 大幅度的提高了设备的有效运转率和完好率, 基本上每年定检一次即可, 设备维修费用也同比下降24余万元/年, 经济效益显著。

埋刮板输送机链条维护与保养 篇2

在本文中, 针对埋刮板输送机链条的维护与保养方面相关问题进行分析研究。

1. 埋刮板输送机链条的磨损及出现故障

1.1 链条断链情况分析

刮板链链条断链主要有两种情况:一是强力断链, 二是疲劳断裂。前者在实际中发现主要表现为运载过程中出现大型杂物卡在某处, 造成链条带不动, 设备还在运转, 异速器保护延迟, 链条硬拉断;而后者由于表面结构发生物理变化, 长时间的运载, 磨损导致出现裂痕, 裂痕逐渐扩大, 最后机构中的滚子脱落只剩下轴和轴套在导轨上继续往复运转, 承受力减弱, 重载时造成链条疲劳断裂。

1.2 刮板链条断裂主因

1) 刮板链在正常工作状态不仅要承受很大的静载荷, 同时还要传递较大的动载荷。启动或突然刹车, 动态负载, 动态负载的正常运行。前一种动载荷易使链条发动强力破坏;后一种动载荷较小, 但长时间段的往复运转是刮板链条断裂的主要原因;2) 刮板链条滚子长期与中间导轨架发生摩擦, 滚子的直径会减小, 链条的强度也随之降低;3) 埋刮板机运转时, 大型金属物块与碎片掉入壳体内部, 当运转至机头链轮处时, 易发生卡链, 造成断链;4) 刮板与其两侧的压板分离, 造成销轴脱落, 刮板链互相挤压, 产生变形;5) 埋刮板链太紧, 前起落架以及在操作过程中的参与, 将发生碰撞的外壳, 发生断链事故;6) 链板变形数量过多, 增加链条的初张力时链条卡住没有缓冲的余地, 增加拉伸载荷加载的链板变形;7) 埋刮板输送机运行时, 刮板链条在满载或过载的情况下, 刮板链条链板所承受的拉力超过了设计的强度极限, 尤其是在滚子表面存在明显磨损的情况下极易发生断裂事故。

2 链条的维护

2.1 刮板链条长度调整

保持埋刮板链条适当的长度, 最关键是要靠日常维护保养与检查。链条的松紧度要合理调整, 链条过紧, 很容易造成部件提前磨损, 刮板链, 头轮齿和径向轴承损坏;但是链条过松, 容易与头部的导轨支架碰撞力度加重, 导致支架脱落卡在链条上, 很容易使链条变形或拉断。因此埋刮板输送机链条在正常运作时, 要注意观察刮板链的松紧度, 保证链条的长度在合理范围内。

2.2 链条的磨损

链条的磨损主要表现为其结构中的滚子, 滚子的变小导致埋刮板链链条整体在运行时会下沉, 与导轨架的磨损也会增加, 造成刮板链链板的尺寸发生变化。

2.3 断链修理

针对检查发现断裂的埋刮板链条, 采取局部更换, 由断链产生的变形链条也应及时更换。

3 断链事故的预防

预防为主, 防治结合, 以检查保养为主, 定期安排相关人员检查。

主要措施有:

1) 主要零部件的采购和加工制造要求, 必须符合相关质量要求;

2) 定期要对链条的伸长量、滚子的磨损度进行仔细的检查和精确的测量;

3) 当链条链板和滚子损坏或磨损严重时, 刮板链输送机则应停止运转, 采取相应的措施, 更换新的刮板链条, 拆下来的链条可以进行整修以备用;

4) 加强对埋刮板机销轴, 链板、头轮链齿、滚子直径等的检查;

5) 安排专职人员定期的现场拆盖检查, 做好记录备案。

4 埋刮板链的保养与维护

1) 刮板链条在使用前必须保证所有销轴销钉的紧固到位。销钉的松紧程度, 以达到所需的扭矩, 必须定期检查, 做好维修周期纪录;2) 为了保持运行状态良好, 严格按照保养规定的时间, 进行周期性的检查和测量, 发现刮板链松弛, 有撞击导轨架出现不规则声音, 及时调整链条张紧;3) 加强现场巡视人员的检查, 检查清扫板和刮板销轴的缺失情况, 出现弯曲链板的现象, 及时汇报维修人员进行处理;4) 链条在更换时应保证链条与链条之间连接处能活动自如;5) 定期检查液力偶合器的油位, 以减轻链条所受的动载荷和冲击载荷, 延长链条的使用寿命, 过载时也起到保护的作用;6) 定期检查埋刮板输送机机头部位的导轨架是否变形或脱落。

5 结论

东润港务分公司对维护埋刮板输送机, 严格按照操作规程要求, 以及保养计划, 对设备的检查做到一丝不苟, 对发生的问题及时安排人员处理, 将事故的发生消失在萌芽状态, 确保设备的完好, 保障了现场的生产有序进行, 大大减少了材料消耗与人员劳动强度。

参考文献

[1]于学谦.中国矿业大学出版社[M].矿山运输机械.

[2]陈红良.输送机操作工[M].煤炭工业出版社..

[3]徐衍振[M].机械工程与自动化.

埋刮板输送机防余粮改造 篇3

中央储备粮大连直属库始建于1959 年, 整个库区占地面积63.5 万m2, 固定资产总值7.4 亿元, 总仓容128 万t, 是我国最大的国家粮食储备库和国家储备粮库建设的标志性工程。

库内主要仓储设施有立筒仓211 个, 设计仓容42.5 万t;浅圆仓12 个, 设计仓容13 万t;新式平房仓20 栋, 设计仓容27.42 万t;老式平房仓6 栋, 设计仓容6.05 万t;72m跨3 栋, 设计仓容9.3 万t;油罐5 个, 设计罐容5 万t;钢结构站台仓、钢罩棚仓等仓型仓容为21.25 万t;库内主要设备有:各类大型固定埋刮板输送机及气垫机等设备160 台套、移动皮带机及扒谷机等移动设备220 台、移动风机96 台、单管风机439 台、轴流风机362 台、集中除尘系统32 台套、点式除尘器18 台套。

二、存在问题

库中的102 台固定埋刮板式输送机, 由于安装建设投入使用的年代比较早, 全部没有设计清扫料斗, 普遍存在余粮堆积严重现象 (图1) , 一方面容易造成刮板机及溜管内余粮混粮、坏粮, 增加余粮清理的工作量并产生浪费, 为此库内一直以来采取比较原始的方法, 将埋刮板输送机附近用PVC篷布等材料进行隔离并储存余粮, 及时安排人员进行清理 (图2) , 部分粮食企业 (中粮普兰店麦芽) 采用在刮板机尾部增加余粮漏斗进行人工清理的办法 (图3) , 但需要人员随时跟踪清理余粮;另一方面因防止堵粮而开启刮板机头尾部两侧盖板造成筒仓内粉尘浓度超标, 存在严重的安全隐患。

三、解决方案

为彻底解决上述问题, 中央储备粮大连直属库设备管理人员通过学习大连北良港一期项目埋刮板机无余粮的成功经验, 在埋刮板输送机的链条刮板上增加槽型清扫料斗 (图4) , 实现了埋刮板输送机余粮的自动清理, 彻底解决刮板机头尾部余粮堆积问题。

具体方案如图4所示:在现有刮板两侧, 每隔3m用2.5~3mm钢板剪切折弯制作成三角形料斗, 焊接在刮板两侧, 形成清扫料斗, 将余粮及时自动返回到流程或筒仓内。

2015 年年初, 经过在48 筒C3/C7 和57 筒C36 埋刮板输送机现场改造测试, 达到了预期的效果, 余粮通过槽型清扫料斗刮板将刮板机头尾部附近的余粮自动、及时地清运至下游流程溜管或筒仓内, 彻底解决了刮板机头尾部的余粮堆积问题, 减少余粮清理工作量, 降低了现场粉尘的污染, 为大连直属库安全生产做出了积极的贡献。

该项目从2015 年年初立项至2015 年12 月31 日, 中央储备粮大连直属库设备处已经自主完成28 台份埋刮板输送机防余粮改造工作。

四、结语

埋刮板输送机 篇4

刮板输送机是煤矿生产中最重要的设备之一,其运行安全性直接影响煤矿正常生产。在采煤工作过程中,刮板输送机作为煤和其他物料的主要运输设备和采煤机的运行轨道,如果运行过程发生中断,将会造成整个采煤工作面出现停产状态,使煤矿生产过程中断。刮板组件作为刮板输送机的核心组成部件,也是保证刮板输送机正常运行的关键部件。刮板组件在整机中的成本将近8%,并且经常需要更换,消耗量大,损坏后必须停机才能更换,因此其质量好坏直接决定刮板输送机能否正常运行,对煤矿的安全运输和生产以及经济效益有着较大的影响,故在订货及到货验收中应把好质量关,以提高其安全性和经济性。

1 脱碳层数据采集

在刮板组件验收过程中对38×126型和48×152型两种刮板组件进行了元素分析实验。去除掉表面防锈漆以后,通过使用便携式光谱仪分别激发刮板和压板进行C(碳)元素含量检测,发现C元素含量低于其材质42CrMo的技术要求,但其他元素含量均能够满足GB/T 3077-1999标准的技术要求[1,2]。

刮板和压板表面除锈后测得的碳元素含量如表1所示,刮板和压板表面除锈后再轻微打磨测得的碳元素含量如表2所示,刮板和压板磨掉接近1mm时测得的碳元素含量如表3所示。经过多次实验,每磨掉一层金属后,碳元素含量呈递增趋势。表层不同深度碳元素含量递增变化趋势如图1所示。

根据表1、表2、表3,证明刮板和压板表面存在脱碳层。GB/T 3077-1999《合金结构钢》对于脱碳层相关规定如下:碳元素含量高于0.30%的钢材料应通过显微镜组织法进行脱碳层检测,每条边的脱碳层深度不应大于钢材料厚度的1.5%[3]。

根据上述标准规定对脱碳层深度进行计算,38×126型的刮板脱碳层不应大于1.1mm,压板脱碳层不应大于0.9 mm;48×152型的刮板脱碳层不应大于1.9mm,压板脱碳层不应大于0.9mm,因此判定该批刮板组件含碳量符合国家标准的规定。

2 脱碳层形成原因分析

脱碳现象是指钢材料在进行加热时表面的碳元素含量出现降低的现象。脱碳的实质就是钢材料中C元素在高温作用下与H元素或O元素发生反应生成CH4或CO。在脱碳过程中包括O元素向钢材料内部的扩散以及C元素向钢材料外面的扩散,因此只有在脱碳速率大于氧化速率时才能形成脱碳层。当钢材料的氧化速率较大时,会发生不明显的脱碳现象,脱碳层产生后将会被氧化形成氧化皮,但在氧化作用相对较弱的氛围中,能够形成较为明显的深层脱碳层。

对于绝大多数钢材料而言,脱碳现象会导致钢材料的性能变差,故将脱碳层看作钢材料的一种缺陷,尤其是对于某些特种钢(如工具钢、轴承钢、高速钢等)而言,脱碳层更是严重地影响其性能[4,5]。钢材料表层中的C元素被氧化后将会形成脱碳层,体现在化学成分上脱碳层的碳元素含量比正常组织较低,体现在金相组织上脱碳层中的渗碳体(Fe3C)的数量比正常组织中少,体现在力学性能上脱碳层的强度和硬度比正常组织低。

3 脱碳层对工艺性能的影响

(1)钢材料的表面形成脱碳层以后,因钢材料的表面与内部组织的差异以及其线膨胀系数的不同,在淬火过程中不同组织间的转变和体积的变化会产生巨大的内应力,同时脱碳层的形成会导致钢表层的强度下降,在进一步的机械加工过程中可能使零部件的表面产生裂纹缺陷。

(2)对于需要进行淬火热处理的钢材料,表面形成脱碳层后使其含碳量下降,淬火后的马氏体不能够进行转变或者不能全部发生转变,导致钢材料的硬度和强度达不到要求,在使用过程中容易出现接触疲劳损坏现象。

(3)钢材料产生脱碳层以后导致其疲劳强度降低,加工生产的零部件在使用过程中会出现过早的疲劳损坏现象。

(4)零部件表层形成的脱碳层(黑皮部分)未被加工,会导致零部件的性能降低;如果脱碳层的深度小于加工余量,在进行机械加工时可以完全被切削掉,不影响零部件的性能;如果脱碳层的深度大于加工余量,在进行机械加工时不能完全被切削掉(部分脱碳层被保留下来),使零部件的性能下降。由于锻造加工工艺不当,造成零件表面的脱碳层出现局部堆积现象,而且在进行加工过程中不能够将产生的脱碳层完全切削掉,保留下来的脱碳层会导致零件的性能不均,严重时可导致零件的报废[6]。

4 防止脱碳的措施

(1)零部件在进行加热过程中,尽量降低加热温度和减少在高温下的加热时间,确定合理的加热速率,缩短总的加热时间。

(2)设计具有特殊功用的加热炉,严格控制加热炉中的加热气氛,使炉中的气体呈中性,具有保护作用。

(3)在热加工过程中,若因某些特殊原因而停止,应当将加热炉温度降低等待恢复加工生产,如果停止时间过长,必须将待加热材料取出来或者随加热炉冷却。

(4)在冷变形加工过程中,应当尽量控制中间过程中的退火次数和降低退火温度,必要时可进行软化回火处理,以降低脱碳层的形成,退火和软化回火等热处理操作必须在保护介质中进行。

(5)进行高温加热时,可在钢材料的表面增加覆盖物或者进行涂层保护,用来防止钢材料的氧化和脱碳。

(6)钢材料进行加工时选择正确的操作(如加大零部件的机械加工余量),以保证产生的脱碳层能够完全被切削掉。

5 结束语

金属表面的脱碳层由于表面碳含量较低,极大地降低了零件表面的强度和耐磨性,严重影响设备或零件的使用寿命。对于刮板而言,若刮板表面脱碳层为2mm,那么其表面的2 mm脱碳层就极易磨损,直至磨到基体后刮板的耐磨性才会升高。但是由于刮板尺寸减少了2mm,势必会将刮板与溜槽的配合间隙增大,造成剧烈的震动,导致金属的失效加速,直接影响刮板的使用寿命。脱碳层作为一项直接衡量钢材质量和寿命的重要指标,在采购过程中供需双方要明确是否允许有脱碳层以及允许脱碳层的厚度,生产制造单位要把握好加工工艺,促进脱碳层厚度的降低。对于耐磨性要求较高的煤矿设备,降低脱碳层的厚度对于煤炭企业可带来不可估量的经济效益。

摘要：在刮板组件验收过程中,经去除掉表面防锈漆操作后,通过使用便携式光谱仪分别激发刮板和压板对38×126型和48×152型两种刮板组件进行了元素分析实验,发现C(碳)元素含量低于其材质42CrMo的技术要求,但其余元素均满足标准要求。每磨掉一层金属后,碳元素含量呈递增现象,故证明刮板和压板表面存在脱碳层。脱碳层作为一项重要指标,直接影响钢材的质量和寿命,对于耐磨性要求较高的煤矿设备,降低其脱碳层可产生不可估量的经济效益。

关键词：刮板组件,分析实验,脱碳层,刮板输送机

参考文献

[1]李慧,邢建伟,张敬彤,等.几种常用的脱碳层深度测定方法[J].理化检验(物理分册),2015,51(1):37-39.

[2]夏彪.用金相法测量GCr15脱碳层[J].物理测试,2013,31(6):21-22.

[3]大冶特殊钢股份有限公司,冶金部信息标准研究院,上海五钢(集团)有限公司.GB/T3077-1999合金结构钢[S].北京:中国标准出版社,1988:1-16.

[4]石楠楠,吴晓春,周青春.表面脱碳层对H13钢热疲劳性能的影响[J].上海金属,2011(1):26-29.

[5]权淑丽,郭昭桥,郑开宇,等.脱碳层深度对弹簧钢55CrSiA疲劳性能的影响[J].浙江冶金,2015(4):26-28.

埋刮板输送机 篇5

刮板输送机及刮板转载机是井下综采工作面的重要设备，也是井下运煤的关键设备。端卸式机头要安装驱动装置并连接机头过渡槽，是刮板输送机的重要部件，在刮板输送机运煤和落煤至刮板转载机的过程中处于核心部件地位，而刮板转载机的排布直接影响其接煤效果。

2 刮板输送机端卸式机头设计

(1)驱动装置选型

刮板输送机驱动装置是整机的动力部分，由于是煤矿井下的运行设备，电动机及减速机等电器设备应具备防爆证及其他必要证件。电动机功率大小的确定取决于刮板输送机运行阻力及刮板机链速，参考公式：

K-电机功率备用系数，F-刮板机运行阻力，v-刮板机链速，η-刮板机传动效率。

刮板输送机运行阻力越大、刮板机链速越大，电动机额定功率需求就越大。根据刮板输送机的类型、驱动连接方式及井下煤矿条件等，电动机又可选单速电动机和双速电动机，单速电动机转速固定，体积比多速电机小，接线更容易，适用于中小型刮板输送机，双速电动机可以在启动时输入较小的电流，获得较大的转矩，高速运转时随电流增加到额定值，获得最大转矩，具有低速启动高速运转的优点，适用于大功率重型刮板输送机。

刮板输送机要用刮板机专用减速机，目前刮板机专用减速机主要有齿轮减速机和行星减速机两种，一般中小型刮板输送机使用齿轮减速机就可以满足要求，装机功率在500kW以上的重型刮板输送机由于传动部对重量和体积的限制，一般采用重量轻、体积小、传动比范围大的行星减速机。

(2)机头架设计

机头架主要由压块、侧板、底板、中板组件、舌板组件等部分构成(见图1)，整个结构是一个焊接组件，其中侧板、中板组件和底板是机头架的主要结构件。

为了卸载煤炭方便，侧板前端底部可以设计为台阶式、与链轮之间也要预留一定的过链空间，这样机头架就可以与刮板转载机良好地搭接，也能保证刮板链能顺畅地通过。在焊接过程中由于两侧板较大，要采取防变形焊接措施，设计机头架焊接工装时要考虑这方面因素，焊前可以先加焊若干辅助横梁固定两侧板间距，然后单边对称焊接。

1.压块2.侧板3.底板4.中板组件5.舌板组件

中板组件上中板是刮板运行的直接接触面，材质应具有很好的耐磨性能。中板组件的角度α直接限制机头架的长度L和过渡槽中板弯曲度β，刮板机卸载高度一定时，中板组件的角度α越小，则机头架长度L越长，机头架过长不利于过渡槽推移点布置，中板组件的角度α越大，则过渡槽中板弯曲度β越大，刮板链在过渡槽中运行的平顺性就越差，这样过渡槽中板和沿板就易磨损，并且会加大跳链情况的发生，所以根据配套图推移位置的布置选择合理的中板组件角度也十分重要。

3 刮板转载机布排

刮板转载机是综合机械化采煤工作面运输设备中的重要组成部分，在工作面运输巷中接收工作面刮板输送机卸下的煤流，不停顿地转运到可伸缩带式输送机上去。刮板转载机在下巷中的布排位置直接影响其接煤效果，合理的布置刮板转载机与刮板机机头架的位置成为关键。

煤炭在刮板输送机与刮板转载机之间的转运其实就是煤流的抛物线运动，当刮板转载机与刮板机机头链轮之间的水平距离设计不合理时，容易造成漏煤或易拉回头煤等现象。下面分析卸载高度H确定时，怎样来确定刮板转载机与刮板机机头链轮之间的水平距离L。

图中H为刮板机卸载高度;h为落地段转载机中板离地面高度;R为刮板机链轮齿顶圆半径;B为巷道中行人空间;L为转载机与刮板机机头链轮之间的水平距离。

如果刮板机的链速为υ，机头架中板组件角度为α，将链速υ分解为竖直方向初速度为v0=-υsinα的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动L=υtcosα，当工作面无倾角时，根据加速度运动位移与时间的关系H+R-h=υ0t+gt2/2求得，取正值代入L=υtcosα中得出：

当刮板机机头位置仰角铺设时，式中的中板组件角度α还需加上铺设仰角，当刮板机机头位置俯角铺设时，式中的中板组件角度α则需减去铺设俯角。

4 结语

刮板输送机端卸机头是刮板输送机重要部件之一，设计中不仅要考虑其本身结构的合理性，还应该考虑整个机头传动部运行的平稳性和可靠性，而刮板转载机在三机配套中的布置位置不仅要考虑刮板输送机链速及煤层倾角，还应考虑其离巷道的距离，保证适当的行人空间。

摘要：根据刮板输送机的型号及其他配套设备,选型刮板机驱动装置,优化设计端卸式机头架;根据工作面条件及其他若干参数来布置刮板转载机在三机配套中的位置。

关键词：减速机,机头架,工作面,三机配套,接煤效果

参考文献

^[1^]谢锡纯^,李晓豁.矿山机械与设备^[M^].徐州^:中国矿业大学出版社^,2000.

刮板输送机综合监控装置设计 篇6

刮板输送机是矿井工作面不可缺少的主要设备,其安全稳定运行是保障煤炭顺利开采的关键因素之一。监测刮板输送机运行工况参数,及时掌握其运行状态,对其进行科学管理是保障刮板输送机安全稳定运行的基础,有助于及时发现并排除故障。本文提出一种刮板输送机综合监控装置设计方案,该装置能够全面监测刮板输送机工况,同时具有伸缩机尾的自动控制功能。

1 装置总体设计

1.1 结构设计

刮板输送机综合监控装置由外壳(包括内部接线端子和内部接线)、本安电源、主板、显示器和键盘组成,如图1所示。

模拟信号采集板与主板相连,主板上配备CPU、键盘接口、显示器接口、报警输出接口、控制输出接口和通信接口。本安电源通过电源插线板与模拟信号采集板、主板和控制输出放大板相连。通电后,CPU内部程序运行,实现存储、显示、报警、通信、控制输出等功能。传感器由模拟信号采集板供电。传感器、综合监控装置、电磁阀、液压阀和刮板机伸缩机尾形成一个控制回路,实现伸缩机尾闭环控制的功能。外壳设计为隔爆兼本安型,在隔爆腔内布置本安电源和控制输出放大板,在本安腔内布置电路板、显示器、键盘和蜂鸣器。

1.2 功能描述

(1)监测刮板输送机工况参数,包括常态参数和液压马达辅助紧链过程中的紧链参数。常态参数:减速器油位、油温、输入轴温度和输出轴温度,冷却水压力、流量和温度,链轮左轴承温度和右轴承温度,绕组温度和轴承温度,缩机尾液压缸有杆腔压力。紧链参数:马达转速和供液系统液压马达压力。

(2)通过检测液压缸有杆腔的压力,监控装置控制双向电磁阀,电磁阀控制液压阀,液压阀控制伸缩机尾液压缸有杆腔和无杆腔的充液,从而实现对机尾伸缩的控制,使刮板链处于合适的张紧状态。控制方式包括自动和手动方式。

(3)具有刮板输送机工况参数超限报警功能,报警阈值可通过键盘设定。

(4)具有监控数据存储、显示、上传功能。

2 装置硬件设计

主板是刮板输送机综合监控装置的核心,负责接收并处理模拟信号采集板的输入与键盘输入,实现刮板输送机工况参数的监测、显示、存储、报警、通信和控制输出的功能。主板电路整体结构如图2所示。

标准电压信号由AD转换为数字信号,经光电隔离进入单片机,标准脉冲信号经光电隔离进入单片机。上位机通过通信电路与单片机进行数据传输。单片机的2路输出控制信号经“控制输出放大板”放大后用于控制双向电磁阀。若2路信号的压差为正,则电磁阀正向导通;若压差为负,则反向导通;若压差为0,则不导通。传感器采集液压缸有杆腔压力,采集的信号经调理、AD转换后,通过光电隔离进入单片机;单片机进行数据处理并发出控制信号,从而实现对伸缩机尾的闭环控制。

采用4×4行列式工作原理定制键盘,键盘上布置电源指示灯。图3为键盘外观图,显示器型号为CM320240-8,报警采用蜂鸣器。

3 装置软件设计

刮板输送机综合监控装置上电或复位后,首先执行初始化模块,然后循环执行监控主程序模块,若在执行监控主程序期间发生中断,则进入对应的中断处理程序模块。其主程序流程如图4所示。

(1)初始化模块。初始化模块实现监控装置的硬件自检功能,负责检测传感器是否安装、初始化监控装置和中断。初始化设置的变量有阈值变量(报警阈值数组和控制阈值数组)、传感器启用/禁用标志位、紧链力计算参数变量(PTU减速比、减速器减速比和链轮半径)、控制器通信地址、控制器运行状态标志位(常态/紧链标志位、自动控制允许/禁止标志位、手动控制允许/禁止标志位、读默认区变量标志位)。

(2)监控主程序模块。监控主程序模块实现伸缩机尾自动控制、刮板输送机常态和紧链状态监测、故障报警、控制器通信及存储、显示等功能:(1)常态监测。采集温度、液位、水压力、水流量和液压缸有杆腔压力并进行处理后得到实际值,显示并保存监测值;若超限则报警。(2)紧链状态监测。采集液压马达压力和转速并进行处理得到实际值,查表得到马达效率值,然后计算紧链力并显示结果。(3)通信模块。上传监测数据(实时和历史数据),显示通信状态,采用的通信协议为Modbus。

(3)中断处理程序模块。中断处理程序模块包括键盘中断处理程序、限位中断处理程序、伸缩机尾自动控制中断处理程序等:(1)伸缩机尾自动控制中断处理程序。定时器每100ms发生中断,检测有杆腔压力,伸缩机尾自动动作。(2)键盘中断处理程序。键盘中断产生后,关键盘中断,读键值并按键值转移到对应的键值处理程序,然后开键盘中断,中断返回。

4 结语

刮板输送机综合监控装置实现了对减速器的油温、油位,冷却水的水压、流量,电动机绕组温度等的监测,还具有机头液压马达紧链和机尾伸缩监控功能。应用该监控装置,井下工作人员以及设备维护人员能够及时掌握刮板输送机的运行状态,对其进行科学管理,有助于及时发现和排除故障,保障煤矿安全生产。

摘要：提出了一种刮板输送机综合监控装置的设计方案,介绍了装置的结构、功能设计及其软硬件设计。该装置以单片机ATmeg128为核心,实现了对减速器的油温、油位,冷却水的水压、流量,电动机绕组温度等的监测以及机尾伸缩监控的功能。

关键词：刮板输送机,监控装置,伸缩机尾,ATmeg128

参考文献

[1]沃磊,孟国营,汪爱明,等.基于MODBUS通信协议的减速器监测系统的开发[J].仪表技术与传感器,2008(1):44-46.

[2]龚忠华.刮板输送机监控仪的开发[D].北京:中国矿业大学(北京),2009.

[3]汪爱明,孟国营,李国平,等.刮板输送机伸缩机尾电液控制系统的研制[J].煤炭工程,2008(1):88-90.

[4]张春芝,冯海明.刮板输送机减速器在线监控系统的研制[J].中国煤炭,2007,33(1):40-41,57.

煤矿刮板输送机运行状态分析 篇7

关键词：矿用刮板机,事故,研究分析

刮板输送机是煤矿井下工作面生产的重要运输工具, 随着工作面单产的提高, 刮板输送机逐步向大功率、高强度发展, 而刮板输送机的合理使用, 功率匹配对于提高矿井产量, 保证安全生产, 起着至关重要的作用。

一、现场铺设长度、倾角对刮板输送机运行的影响

正确地选择刮板输送机, 使之达到技术、经济、安全、可靠的最佳性能关系很大, 矿井地质条件复杂, 环境多变, 加之管理水平的不同, 若不认真对其技术特性加以研究, 就不能科学地使用刮板输送机。

刮板输送机铺设长度与倾角、功率有密切关系, 不管是哪种采煤方法的工作面, 刮板输送机都必须确定长度L (m) :输送量Q (t/h) :电动机功率P (kW) ;刮板链链速V (m/s) ;使用地点倾角a (°) ;它们之间关系L=f (P.V.Q.a) 。

对于一台刮板输送机来说, 出厂长度, 设计长度, 铺设长度不能等同, 铺设长度是在与电动机的功率、链速、输送量、工作点倾角的变化而变化, 当型号确定后, 其功率、链速、输送量也就基本确定了, 确切地说长度随倾角的变化而变化, 倾角越大, 所需功率也就越大, 长度越长所需的功率就越大, 下面以老石旦煤矿北三13906工作面加长, 来说明工作面刮板输送机SGZ764/400型功率的选择。

北三0906工作面长度为250m, 倾角为7°, 向下运输, 使用SGZ764/400型刮板机, 它的运输能力为:Q=800t/h, 链速V=1.14m/s, 电机功率P=2*200kW, 选用∮26*92-D圆环链, 破断负荷≥1050kN, 链条安全系数a=2.07。

1、运行阻力

重段:Wzh=qL (ωcosβ+sinβ) +qoL (ω′cosβ+sinβ) kgf

空段:WK=qoL (ω′cosβ-sinβ) kgf

W0=1.1Wf (W`zh+W`k)

式中:L——刮板机铺设长度250 (m)

β——安装角度β=7°

q——刮板机上单位长度荷载重量q=194.93kgf

q0——刮板链单位长度重量qo=52.3kgf/m

ω——荷载在溜槽中移动阻力系数查表取0.5

ω`——刮板链在溜槽中移动阻力系数取0.35

ωf——附加阻力系数取ωf=1.1

W0——刮板机主动链轮牵引力

将已知数据代入计算得:

Wzh=23141.12kgf Wk=6135.58kgf W0=35424.81 kgf

2、电动机功率计算:

η——传动装置效率取0.85

Nmax=W0V/102η=465 (kW)

这说明电动机功率不够, 需改为2★250kW电机, 才能满足生产要求。

3、刮板链的强度验算:

链子强度验算: a=2λSp/Szd

式中:λ-两条链子负荷分配不均匀系数取0.85

Sp——一条刮板链的破断力

Szd——链子最大张力

α=7.5>2.07

链子强度足够。

通过对刮板输送机运行阻力、电动机功率、刮板链强度的验算, 使我们在选型中更具有科学性, 使用地点的倾角、长度都必须具体问题具体对待, 不仅有定性分析, 还要有定量分析。

二、安装不良及使用不当对刮板输送机运行的影响

1、刮板链匹配安装不善对运行的影响。

刮板链是刮板输送机中最容易出故障的部位, 刮板链事故在刮板输送机中所占的比重最大, 约为50%, 刮板链在牵引力的作用下, 经常进行着静摩擦与动摩擦, 较大的摩擦使刮板链链环或连接环截面减小, 强度降低, 出现断链事故, 双边刮板链常因匹配不当造成刮板歪斜, 刮板链长度差过大, 引起一条链子受力大磨损大, 甚至使链子在链轮上错位或“跳牙”。

刮板的安装应符合规定方向、间距符合要求, 刮板弯曲变形不得大于5mm, 每单元或整体刮板链不得有扭麻花现象。

刮板链在刮板输送机中安装以后, 必须使刮板链不松链, 要消除松链就得张紧链子, 要张紧链子就得给刮板链一个初张力, 这个初张力是靠紧链器实现的。

刮板输送机安装完毕后, 在没有投入运行前应进行2～8h的空载链环跑合接触贴合, 跑合后链子如伸长, 应重新调整张紧, 在运行15d以后, 由于带载运行使链环进一步跑合, 应注意检查松紧程度, 以便及时调整, 防止断链事故的发生。

2、铺设不平不直对刮板输送机运行的影响。

矿井地质条件要适应使用刮板输送机的特性要求, 可弯曲刮板输送机允许溜槽水平弯曲度为2°～3°, 垂直弯曲度为2°～6°。刮板输送机铺得要平, 包括两个方面, 横向要平, 纵向也要平, 横向不平会造成歪斜、加大刮板链与溜槽的摩擦与卡刮。另外部分浮煤跑到溜槽底部增大阻力, 引起断链或损坏零部件, 或烧坏电动机, 纵向不平, 就是说沿铺设长度方向铺得要比较平, 尤其在移溜子过程中, 必须掌握弯曲角度, 不致使移溜角度过大, 发生卡链断链现象。在垂直方向不能有较大弯曲, 纵向凸凹高低不平也会使刮板链受力恶化, 造成断链损坏零部件或超载烧坏电动机。

3、液力联轴器使用不当对刮板输送机运行的影响。

尽管液力联轴器的超载打滑能使过载的刮板输送机超越闷车, 保护电动机或使传动零部件不致损坏;能使双电机驱动时自动调节平衡两电动机负载;启动时能使电动机轻载平稳启动, 防止电压降幅过大造成启动困难等优点。

掌握好液力联轴器的注液量和注液方法是使用好液力联轴器的关键。首先要搞清楚是用水的还是用油的, 二者不可搞乱, 油质的要用22号或30号汽轮机油, 不能用其他代替, 水要用干净清洁的水, 不能用井下水沟水或脏水, 使用中禁止随意注液, 特别要防止“启动有劲”多注液的错误做法, 双电动机驱动的两个液力联轴器按规定注液后, 在满载运行时测量两电动机的电流, 电流不同便应调整, 电流大的适当减少注液量, 电流小的增加注液, 调整平衡方可, 液力联轴器的调整常用调整注液量多少来达到, 当转速为电动机额定转速的90%时, 液力联轴器注液量小于90%时, 液力联轴器注液过多了, 电动机颠覆力矩使转速特性曲线与电动机外特性曲线的交点在不稳定区, 不能发挥电动机的最大能力, 应减少液体, 当转速接近电动机额定转速时输入特性曲线过低, 不但不能发挥电动机的最大能力, 而且效率也低, 说明油加得太少了, 必须增加液力联轴器的油量。

4、回头煤对刮板输送机运行的影响。

刮板输送机断链、损坏电动机及损坏其他零部件有相当一部分是由于回头煤造成的, 工作面卸载端与顺槽, 顺槽机头卸载端与机尾搭接端往往由于高度不够或搭接距离不足等原因引起煤从底槽向机尾拉出, 工作面刮板输送机机头前端与顺槽刮板输送机搭接不得小于250mm, 机头架下端距离顺槽平面高度不得小于500mm。

5、野蛮操作频繁、启动连续、过载对刮板输送机运行的影响。

操作工人素质的高低直接影响到刮板输送机事故的多少, 随着用工制度的改革, 大批农民轮换工成了刮板机司机, 由于缺乏严格系统的技术培训和考核, 野蛮操作的现象时有发生, 对设备不注意保养、维护、检修, 造成刮板输送机经常带病运转, “频繁启动”成了司机的拿手好戏, 紧链子频繁启动电动机, 运送物料频繁启动电动机, 刮板输送机严重过载压住时频繁启动。电动机原理告诉我们, 电动机的启动电流是额定电流的4～7倍, 频繁正反启动电动机势必造成启动冲击电流及电磁力使电动机内部绕组过热或机械变形, 一般说来启动电流超过额定电流的250%, 每小时启动次数超过3次, 由于P换=I2R之故, 电动机绕组将迅速过热, 甚至烧坏。

刮板输送机在设计时尽管电动机留有一定的过载余量, 但由于井下环境的影响, 加之人为的作用, 如铺设不平不直, 带载启动, 超载运行等原因, 使刮板输送机电动机经常处于长期超载运行, 短暂的200%负载对电动机影响不大, 经常的连续过载势必使电动机转速下降, 电流上升, 同样由于P换=I2R之故, 电动机温度急剧上升, 使其绝缘老化, 电动机停止运行。

三、供电系统及设施不良对刮板输送机运行的影响

正确进行供电系统的设计关系很大, 采区变电所或顺槽移动变电站输出端电压的高低, 供电线路缆线的长短, 截面的大小, 以及用电负荷的多少都直接关系到刮板输送机的运行性能, 在供电系统的设计中, 上述几种因素考虑得全面, 设计得完善, 可以避免由于供电设计不良而引起的后患。

供电系统的设计也要以技术经济、安全可靠为前提, 刮板输送机电动机的端电压, 必须保证在±5%的额定电压范围内 (如660V供电时, 电动机端电压应保持在630～690V范围内) 才能使刮板输送机在运行状态下有足够大的功率。生产中, 由于设计不善, 电动机端电压低于允许值以下的现象是经常存在的, 电动机端电压降低, 电动机的转矩与外加端电压的平方成正比即:M∞V2。电动机端电压降低时, 过载能力降低, 电动机机械特性变软, 电动机带不动负荷, 另外电动机端电压降低负荷不变时, 电动机效率降低, 转差率增大, 转速降低, 定子电流大幅度上升, 定子绕组铜损耗增大, 温度升高, 造成绝缘老化或失去绝缘能力, 电动机停止运行。