刮板输送机(1)

刮板输送机

一、研究意义

我国煤炭以井工开采为主，综合机械化采煤运煤技术，具有生产能力大、安全性高，回采率高、经济效益好的优点。我国的煤炭的开采量不断加大，对综采设备的可靠性和自动化有更高的要求。而刮板输送机作为煤炭装运的第一个环节是综采工作面配套设备的重要组成部分，其性能的优劣直接影响着采煤工作面的生产能力。刮板输送机作为煤矿工作面的主要运输设备，不仅担负着运煤的重任，而且要作为采煤机的运行轨道和液压支架的推移支点，还要在其上清理工作面浮煤，悬挂电缆、水管、液压管路等。刮板输送机的可靠、稳定，高效运行是矿井的安全生产和经济效益的保证。

二、国内外研究现状

20世纪50年代SGD-11型SGB-11型刮板输送机在各大煤矿企业被广泛使用，但因不能横向弯曲自移，需在工作面推进后，将其拆卸搬运至下一工作位置后再重新安装方能使用。不但耗时长，而且搬运劳动强度大; 另外，还存在自身强度不足、功率较小等问题，致使超载事故频频发生。随后，SGD-11型SGB-11型刮板输送机逐步被SGD-20型和SGS-30 型刮板输送机取代，工作面的生产能力有所提高。但该机型仍不能实现弯曲自移，还需人力搬运，而且该刮板输送机与煤壁的距离较远，需要人力攉煤!1964年我国自行设计和研制出第一台SGW-44型圆环链可弯曲刮板输送机，实现了工作面的连续输煤。

20世纪70年代，随着采煤工作面长度不断增加，工作面产量亦日益提升，为普遍适应煤矿大力发展机械化采煤的需求，煤机企业投入更大力量研究和开发新型的刮板运输机，先后研制出SGW-150，SGW-180,250等产品。八九十年代，我国煤机行业不断学习和吸收国外(比如JOY公司)的先进设计思想并改进制造工艺，使得我国刮板输送机的技术水平大幅度提高。例如，山西煤矿机械制造有限责任公司自主研究开发的SGZ1250/2x1200型刮板输送机，设计长度320m，输送量3750t/h,中煤张家口煤矿机械有限责任公司自主研究开发的1350系列刮板输送机，设计长度400m,输送量4000t/h,石家庄煤矿机械有限责任公司自主研究开发的SGZ1000/1400型刮板输送机，设计长度250m,输送量2500t/h。

进入21世纪后，在技术进步和市场需求的推动下，刮板输送机向大运量、长运距、大功率、高可靠性和长寿命方向发展，综采工作面摆脱供电容量的束缚，重型刮板输送机获得空前发展，铸焊式中部槽因可靠性高、制造灵活、配套方便得到广泛应用，中部槽内宽达到1000~1400mm，链条规格为Φ42~Φ60mm，装机功率2×700kW~3×1600kW ，输送能力2500~5000t ／h，输送距离延长到300~450m，工作面年产量达到600~1000 万吨。

目前，我国刮板输送机在总体设计与制造水平方面同国外同类机型相比差距不大，但在以下方面与国外相比仍有不少差距:1、输送能力方面，国外刮板输送机输送能力已达4500t/h 以上，而我国才达到2500t/h或3000t/h;2、关键零部件寿命差距，国外重型刮板输送机中

部槽过煤量最高可达1200Mt,而国内中部槽过煤量最高只有500Mt;

3、技术性能方面，国外积极应用机电一体化技术，研制开发了监测监控设备和故障诊断系统以及时了解设备运行工况，保证设备的安全运行，使得设备故障率大大降低，传动功率和生产能力得到提升，而我国这方面的研究仅处于起步阶段。针对以上差距，我国刮板输送机技术取得长足进步，关键要集中研究力量在一下元件的提升。

机头：随着综采工作面生产能力的快速提高，刮板输送机端卸已经难以满足要求，国内外大运量重型刮板输送机均采用交叉侧卸机构，该机构经过几代改进，在卸载能力、效率、寿命等方面都有了很大的提高。同时，卸载高度的降低也为综采配套带来了便利。

机尾：对于长运距、大功率刮板输送机，链条张紧需要较大的伸缩行程，目前国内外均采用可伸缩机尾，并分为手动紧链系统和自动紧链系统。手动紧链系统是靠人工定时测量链条张力，伸缩机尾，所以不能保证链条始终处于最佳张紧状态；而自动紧链系统才是理想的张紧方式。该系统在链条与机头、机尾驱动链轮分离后的链道下方安置有张力传感器，根据链条的实际张力来控制张紧油缸。使用了这种自动紧链系统，输送机运行时链条将始终保持最佳张紧状态，延长了链条的使用寿命，缩短了停机时间。

链轮组件：链轮组件是刮板输送机的关键元部件，其发展趋势是提高链轮组件的可靠性，提高链轮的加工精度，改进热处理工艺，延长链轮的使用寿命。目前链轮组件在结构上多采用双列圆锥滚子轴承，稀油润滑，机头和机尾的链轮组件是一样的，通过不同的齿轮联轴器与

减速器联接，在井下更换时不用拆卸减速器；链轮采用高强度合金钢，齿面淬火硬度达到HRc55，有效硬化层深度达10 mm以上，使用寿命可达到400～500万吨过煤量。另外，从链轮的齿形上加以改进，例如，某公司设计的GR型链轮与常规链轮就有很大的区别，这种链轮始终有3个轮齿与链环接触来带动载荷，而通常的链轮只有1个轮齿带动整个载荷。3个轮齿接触必然会降低链轮和链条的磨损，从而延长链轮和链条的使用寿命，减小链条伸长率，功率传输效率也较高。软启动装置：国外先进的输送机传动装置多采用软启动技术，目前在刮板输送机上成功使用的软启动装置主要有阀控充液式液力偶合器、csT可控启动传输系统和交流电机变频调速等。因国内尚无成熟的技术和产品，所以国产大功率刮板输送机采用的软启动装置全部为进口产品。

阀控充液式液力偶合器的主要技术特点：

(1)可以实现刮板输送机的空载启动和过载保护。

(2)通过换水可以实现刮板输送机的频繁启动，而不必限制启动频率。

(3)通过改变液力偶合器的充液顺序可以实现多机驱动下的顺序启动；通过偶合器的本身特性实现多机驱动下的负载平衡。

(4)可以实现慢速验链。

(5)双腔设计，结构紧凑；功率传递部件无机械接触，可靠性高。

(6)以清水作为工作液，安全方便而且廉价；

可以通过水管或水箱供水，通过排液泵管排水，排液压力由主电机带动的液力循环产生；通过本安型先导组合阀直接对水循环进行控制。