摘要：我国是一个煤炭大国，刮板输送机是井下重要的运输设备，保证刮板输送机的工作状态，对于矿井的正常生产具有重要意义，通过分析刮板输送机的电机在使用过程中的常见故障，并给出相应的预防措施，对于保证刮板输送机的正常运行具有重要意义。
关键词：煤炭；刮板输送机；故障分析
0 引言
煤炭是我国的重要能源，在我国的一次能源结构中占到了70%以上[1]，煤炭的运输系统是井下生产过程中的重要系统。在综合机械化矿井进行生产时，需要使用刮板输送机进行煤炭的运输工作。相关统计结果表明，刮板输送机的故障大多数是由于电机和溜槽故障引起的，通过分析刮板输送机电机及溜槽的常见故障，并给出相应的预防措施，对于矿井的正常生产具有重要意义。
1 刮板输送机的简介
刮板输送机是综合机械化矿井运输系统中的重要设备[2]，具有稳定性高、成本低、可靠性好等特点，在井下得到了广泛的应用。但由于井下工作条件恶劣，在实际使用的过程中，可能会由于长时间高负荷的作业，电机很容易出现故障，造成了运输工作的瘫痪。刮板输送机的工作原理如图1所示，根据图1可知，刮板输送机主要是依靠传送带产生的牵引力，实现对煤炭的运输。在进行运输的过程中，溜槽的主要作用是承压，保证运输工作的平稳进行，机头在转动的过程中，带动刮板链运动，使煤炭从刮板链的一段运送至另一端。
图1 刮板输送机工作原理
2 刮板输送机电机常见故障及预防措施
2.1 刮板输送机常见故障
造成刮板输送机电机故障的原因主要包括：（1）刮板输送机过载烧毁电机；（2）电压不稳定烧毁电机；（3）绝缘降低烧毁电机；（4）堵转烧毁电机。
在进行运输的过程中，在刮板输送机上面堆积了大量的煤炭[3]，煤炭重量大，电机在高符合条件下运转，电动机的工作电流远远超过了额定电流，供电电路热量大，最终烧毁电动机。
刮板输送机在工作时，电动机在高负荷状态下工作，应该及时监测刮板输送机的电压情况，当电动机的电压发现异常时，应该及时检查设备，看是否发生了缺相现象。同时应保证供电电压的稳定性，当电路中的电压过低时，会降低电动机的功率，无法完成正常的运输任务，当电路中电压过高时，电路中电流也会随着加大，电动机的总功率也会跟着变大，短时间内，发动机的温度迅速上升，最终烧毁电动机。
由于井下工作环境恶劣，工作面比较潮湿，随着电动机使用时间的增长[4]，电动机表面的绝缘电阻逐渐老化，保护皮脱落，造成电动机发生短路，最终烧毁机器。对于一些工作面淋水较大的矿井，供电电缆、控制开关等元件更容易受潮，发生漏电事故，井下供电多为三相电，由于供电电压的不对称性，造成了电路中电流和载荷的不对称，也会影响到电动机的使用寿命。
我国大多数煤炭资源都采用井工的方式进行回采，井下刮板输送机在工作的过程中，可能会出现卡机现象，当刮板输送机卡机后，发动机会在短时间内积聚大量热量，最终烧毁电机。
2.2 刮板输送机电机故障预防措施
电机是刮板输送机的核心设备，保证电机的工作状态[5]，对于刮板输送机的正常运行具有重要意义。
由于井下工作条件恶劣，在实际工作过程中，经常会出现设备过载运行，为避免因电路过载造成电机损坏。可在刮板输送机电动机的电路上串联一个控制开关，当控制开关监测到电流过大时，变会自动断开电路。在安装控制开关时，一定要仔细计算电路中的额定电流值，如将安全电流值设定过低，可能会影响矿井正常运输工作的进行。
在刮板输送机使用的过程中，一定要保证设备的外壳具有良好的绝缘性能。当设备外壳绝缘性差时，可能会造成短路、断路等故障，严重时可能会导致瓦斯爆炸。为保证使设备的绝缘性能满足要求，可以在电路中安装一个漏电保护装置，当电机出现漏电时，漏电保护器会自动跳闸，等故障排除，等设备的绝缘性能满足要求时，在接通电路。还可以在井下建立一个保护接地网络，安排专门人员定期对保护接地的电阻进行检查，保护接地电路中的最大电阻值不应该超过3Ω。
3 刮板输送机溜槽常见故障及预防措施
3.1 刮板输送机溜槽常见故障
溜槽的主要任务是运输工作面的煤炭及夹矸，随着使用时间的增加[6]，溜槽磨损现象比较明显，其中在槽帮及接头处磨损最为严重。溜槽的破坏类型主要包括：（1）中板磨损现象严重，最薄的地方厚度不足4mm。（2）由于溜槽侧板的磨损，造成部分链条外露，造成刮板输送机飘链。
刮板输送机的溜槽是由中板和槽帮两部分焊接而成，由于煤矸石表面不平整，在使用过程中与中板产生摩擦，由于摩擦的存在，使得中板的厚度变得越来越薄。链环的尖锐处类似一个刀具，承受载荷后，会对中板产生一个正压力，切削中板，降低中板使用寿命。
为了保证工作面的空气质量，降低煤尘浓度，需要向工作面煤壁注水，煤矸石表面沾水后与中板发生化学反应，中板表面腐蚀生锈，锈蚀物的强度低，在运输煤炭的过程中发生脱落，脱落后中板的新表面更容易发生氧化反应，如此循环，中板厚度越来越薄，最终被淘汰。
刮板输送机在工作的过程中，刮板、链条及溜槽中板相互接触，当载荷较大时，会产生很大的压应力，随着接触时间的增加，接触面温度升高，局部区域会出现软化现象。在冲击载荷的作用下，发生剪切破坏。
3.2 刮板输送机溜槽预防措施
通过分析刮板输送机溜槽的常见故障原因可知，提高溜槽的强度及抗磨损性可大大延长溜槽的使用寿命。溜槽应使用含碳量低于0.3%的高强度钢，并且在材料中加入Cr、B、V等元素，提高溜槽稳定性。
链环与溜槽对接的位置，磨损程度较大，可以使用深层渗硼技术，增加溜槽的抗磨损性，抗腐蚀性，现场应用结果显示，使用该技术后，溜槽的寿命提高了3~4倍。
使用耐磨堆焊工艺，在溜槽中板位置焊出一层耐磨合金，这样就避免了刮板与煤的直接接触,耐磨花纹采用大交叉断续焊道，焊道结构如图2所示。相邻焊缝的间距及长度均为100mm，加工简单，成本低，减少了溜槽的更换次数，经济效益比较明显。
图2 耐磨花纹示意图
4 结束语
刮板输送机是井下重要的运输设备，在井下使用过程中，刮板输送机的电机及溜槽的故障频率最高，文章分析了刮板输送机电机和溜槽的常见故障，并给出相应的预防措施，可明显降低设备的故障率，对于其他矿井的刮板输送机管理工作具有一定得借鉴意义。
参考文献：
[1]孟国营，程晓涵. 我国矿用刮板输送机技术现状及发展分析[J]. 煤炭工程，2014（10）：58-60.
[2] 孙文忠. 煤矿刮板输送机故障监控与防治措施研究[J]. 煤炭与化工，2016（8）：142-144.
[3]吴景红. 刮板输送机综合检测装置的研究[A]. 中国煤炭学会.第四届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C].中国煤炭学会:,2009:6.
[4] 张 强，吴泽光，祁秀等.刮板输送机远程动态监测及故障诊断系统研究[J].仪表技术与传感器，2016，（5）：51- 53 .60.
[5]吴瑞平.煤矿井下刮板运输机电动机烧毁故障探讨[J].内蒙古煤炭经济,2015,(7):161-162.
[6]苏习灿，王星光，张庆中.刮板机断链的原因分析及预防措施[J].山东工业技术，2016（18）：112- 113.
论文作者:高莉,薛飞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/22
标签：溜槽论文; 输送机论文; 中板论文; 电机论文; 井下论文; 电动机论文; 煤炭论文; 《基层建设》2018年第21期论文;