煤礦井下工作面
刮板輸送機(jī)是采煤工作面的主要配套設(shè)備之一。1973年以來,我國自行設(shè)計(jì)、仿制的工作面刮板輸送機(jī)的型號(hào)有十幾種。由于頻繁啟動(dòng)和重載啟動(dòng)的次數(shù)多,且負(fù)載在空載、滿載、超載甚至嚴(yán)重超載之間不斷變化且持續(xù)時(shí)間無規(guī)律,因此容易造成刮板輸送機(jī)的壓溜、斷鏈、引發(fā)電動(dòng)機(jī)燒毀等事故。
1、中小煤礦使用刮板輸送機(jī)存在的問題
目前煤礦工作面使用的多為雙邊鏈結(jié)構(gòu)型式的刮板輸送機(jī)。在我國大部分中小煤礦炮采工作面上主要使用的是SGB-420/30型刮板輸送機(jī),這也是我國最早研制開發(fā)的工作面輸送設(shè)備之一,主要應(yīng)用在年產(chǎn)量為3060萬t的礦井中。在長(zhǎng)期的使用過程中,出現(xiàn)了許多問題,主要有以下幾點(diǎn)。
(1)壓溜:由于炮采工作面一次放炮煤量大,所有的煤壓滿溜槽,使得溜槽中物料達(dá)到其所能達(dá)到的最大橫斷面積。若這時(shí)刮板輸送機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài),煤的堆積角(安息角)為靜安息角,a=30400(圖la)。而刮板輸送機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)下煤的堆積角是動(dòng)安息角,d:20300(圖lb)。運(yùn)行狀態(tài)下刮板輸送機(jī)上的負(fù)載約是靜止?fàn)顟B(tài)下最大負(fù)載的70%。所以一旦造成超載,刮板輸送機(jī)就啟動(dòng)不起來,須將溜槽上的煤鏟下一部分再重新啟動(dòng)。而往往由于操作人員圖省事,仍硬性啟動(dòng),致使電機(jī)過熱燒壞。
(2)斷鏈:SGB-420/30型刮板輸送機(jī)使用的是∮14mm的圓環(huán)鏈。當(dāng)超載啟動(dòng)時(shí),由于電機(jī)處于
運(yùn)行狀態(tài),而刮板機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài),因此上刮板鏈一直處于受力狀態(tài),而下刮板鏈則處于松馳狀態(tài),造成受力不均勻。有的圓環(huán)鏈由于焊接質(zhì)量有問題或是熱處理質(zhì)量有問題,在長(zhǎng)時(shí)間受拉力的作用下,焊縫容易開焊斷裂,造成斷鏈崩起,甚至有時(shí)會(huì)造成人員傷亡。
2、SGB-420/40型刮板輸送機(jī)的優(yōu)越性
由于以上原因,中州煤機(jī)廠在原SGB-620/40型刮板輸送機(jī)的基礎(chǔ)上研制開發(fā)了SGB-420/40型刮板輸送機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是:
(1)解決了壓溜問題。SGB-420/40型刮板輸送機(jī)采用40 kW電機(jī)驅(qū)動(dòng),增加了牽引功率。在負(fù)載不變的情況下增加了啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩,使得刮板輸送機(jī)在超載狀態(tài)下能順利啟動(dòng)。
(2)解決了斷鏈問題。SGB-420/40型刮板輸送機(jī)采用∮18×64焊接圓環(huán)鏈,直徑比原∮14 mm圓環(huán)鏈大4 mm,增加了圓環(huán)鏈的強(qiáng)度,且圓環(huán)鏈采用20MnVK,抗拉強(qiáng)度為1 200 N/mm。在熱處理方面,為使圓環(huán)鏈具有更理想的機(jī)械性能,采用調(diào)質(zhì)處理,回火溫度控制在200250℃。使它在工作過程中能承受比∮14 mm圓環(huán)鏈更大的拉力及沖擊載荷,同時(shí)耐磨損能力也增強(qiáng)了。因此在同樣載荷下,能保證刮板輸送機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
(3)采用限矩型液力偶合器,在電機(jī)與減速器之間采用了限矩型液力偶合器,使電機(jī)輕載啟動(dòng)。提高了電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)能力,縮短了啟動(dòng)電流的持續(xù)時(shí)間,減少了電機(jī)發(fā)熱,降低了啟動(dòng)時(shí)的功率消耗和對(duì)電網(wǎng)的沖擊。為保證電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性,必須使液力偶合器的/=0特性曲線交點(diǎn)B處于電機(jī)特性最大轉(zhuǎn)矩Mmax的右側(cè)(穩(wěn)定區(qū)域),并且最好接近于峰值。其目的是一旦刮板輸送機(jī)被卡住時(shí),電機(jī)仍能穩(wěn)定運(yùn)行,其次則是為了充分利用電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。
3、SGB-420/40型刮板輸送機(jī)的應(yīng)用效果
通過近幾年來SGB-420/40型刮板輸送機(jī)在各中小煤礦、特別是在我省各地方中小煤礦的應(yīng)用普遍反應(yīng)良好。電機(jī)的事故率下降了90%,斷鏈?zhǔn)鹿事氏陆盗?5%,大大降低了煤礦的設(shè)備維護(hù)費(fèi)用,降低了噸煤成本,提高了生產(chǎn)效率。受到了用戶的一致好評(píng),也大大推廣了該機(jī)型在各中小煤礦的使用范圍。