刮板输送机在矿井运输中的作用.doc

前言本文主要是写矿井运输，矿井运输的部分内容有：矿山运输的一些理论知识、井下运输设备的内容及特点、刮板运输机、带式输送机。全文侧重于论述矿山运输设备刮板运输机和带式输送机的结构组成、功能、工作原理、发展历史和在国内外的发展现状。目 录前言 1一 矿井运输的地位与作用 . 3二 矿井运输的任务、特点 . 4 (一) 矿井运输的任务 .4 (二) 矿井运输的特点 .43、 井下运输设备的类型及特点 4四、刮板运输机 6 (一) 刮板运输机功能 7 (二) 刮板运输机主要部件的结构和技术要求 8(三) 刮板输部件组成 . .9(四) 刮板输送机的工作原理 10(五) 刮板输送机的优缺点 10 (六) 刮板输送机的历史 12 (七) 板输送机主要发展趋势 12 (八) 刮板输送机在国内的发展现状 13 (九) 刮板输送机在国外的发展现状 14五、带式输送机 14(一) 带式输送机功能 14(二) 带式输送机的组成15(三) 带式输送机的传动原理18(四) 带式输送机的技术优势18 (五) 带式输送机的历史.19 (六) 带式输送机在国内的现状19(7) 带式输送机在国外的现状.20结论. 21参考文献. 22刮板输送机在矿井运输中的作用一、矿井运输的地位与作用 矿井运输是采煤生产过程中的重要环节，它分为矿物运输和铺助运输。 矿井运输在矿山生产中十分重要，因为采掘下来的矿物只有运出矿井才有实用价值。在运输矿物的同时，还需要运输矸石、材料、设备和人员。这就是铺助运输，它在矿山生产中也占有重要的地位，尤其是现代化矿井对此更应高度重视。因为大型矿井的矸石运量每年有数十万吨之多，十几吨重的设备需要在多变的采区巷道中整体运到工作面，此外材料设备的品种规格多、运输地点散、上下班时要求在短时间内把人员送到各指定地点等，这一切都离不开铺助运输。 从经济角度看，运输费用在生产成本中占很大的比重，因为地面及井下运输设备很多，运输工人和装载工人的人数几乎占全矿工人之半。因此，正确配置运输设备及合理组织运输工作，对提高煤的产量、降低生产成本和提高工人劳动生产率有重要作用。 二、井下运输设备的类型及特点 运输方式的选择，主要取决于煤层的埋藏特征、井田的开拓方式、采煤方法及运输工作量的大小。井下常用的运输方式有输送机运输和轨道运输。对于倾角较大（一般在17以上）、运输距离较短的倾斜巷道和回采工作面，也可采用溜槽或溜井运输。 运输设备按牵引原理分类，有链啮合牵引、挠性体摩擦牵引、车轮粘着牵引和钢丝绳缠绕牵引。按运行方式分类，有连续运行式和往返运行式两种。连续运行式的运输设备比较多，如刮板输送机、带式运输机、螺旋运输机、振动运输机、斗式提升机等等，而连续运行式这一类运输设备的特点是： 1、整机长度与运输设备距离相等； 2、连续运行； 3、运输能力与运输距离无关。煤矿应用的连续运行式运输设备主要是刮板输送机和带式输送机，其他形式的输送机在特定条件下也有应用。在这里往返运行式运输设备就不用多介绍了，下面简单来介绍一种运输机械:刮板输送机。 三、刮板输送机 （一）刮板输送机的组成和工作原理 刮板输送机是一种挠性牵引机构的连续输送机械，是为采煤工作面和采区巷道运煤布置的机械。它的牵引构件是刮板链，承载装置是中部槽，刮板链安置在中部槽的槽面。 刮板输送机的类型很多，各组成部件的形式和布置方式也各不相同，但其主要结构和基本组成部分是相同的，由机头部、机身、机尾部和辅助设备四部分组成。 机头部是输送机的传动装置，包括机头架、电动机、液力联轴器、减速器、机头主轴和链轮组件等。作用是电动机通过联轴器、减速器、机头主轴和导链轮，带动刮板在溜槽内运行，将煤输送出来。 机身是输送机的送煤部分，由溜槽和刮板链组成。溜槽是输送机机身的主体，是荷载和刮板链的支承和导向部件，由钢板焊接压制成型，分为中部标准溜槽、调节溜槽和连接溜槽。刮板链由链环和刮板组成。 机尾部由机尾架、机尾轴、紧链装置、导链轮或机尾滚筒组成。导链轮用来改变刮板链方向。紧链装置用来调节刮板链松紧。 辅助装置包括紧链器、溜槽液压千斤顶和防滑装置等。刮板输送机的工作原理是：将敞开的溜槽，作为煤炭、矸石或物料等的承受件，将刮板固定在链条上（组成刮板链），作为牵引构件。当机头传动部启动后，带动机头轴上的链轮旋转，使刮板链循环运行带动物料沿着溜槽移动，直至到机头部卸载。刮板链绕过链轮作无级闭合循环运行，完成物料的输送。 （二）刮板输送机的类型、特点和应用1、刮板输送机的主要类型国内外生产和使用的刮板输送机类型很多，分类方法各不相同。按溜槽的布置方式和结构，可分为：并列式和重叠式、敞底溜槽式和封底溜槽式。按链条数及布置方式，可分为：单链、双边链、双中心链及三链。按链条和刮板的连接布置形式则分：悬臂式、对称式、中间式三种。各类刮板输送机用于不同的工作条件，如薄煤层采煤工作面采用并列式溜槽，对于底板比较松软破碎的采煤工作面则采用封底式溜槽。刮板输送机按功率大小分为轻、中、重型。刮板输送机配套单电动机设计额定功率40kw及以下的为轻型；大于40kW，小于等于90kW为中型；大于90kW为重型。 2、刮板输送机的特点和应用刮板输送机的优点是：坚固结实，经久耐用；能水平和垂直弯曲，以适应采煤工作面底板不平和弯曲移设的需要；机身矮，便于装煤，适应各种煤层的需要；能作采煤机运行的轨道；可反向运行，便于处理底链事故；能作液压支架推拉移动的支点。刮板输送机的缺点是：摩擦阻力大，消耗钢材多；空载功率消耗大；不宜长距离输送；易发生掉链、跳链事故。刮板输送机虽有这些缺点，但它有其它输送机所不及的优点，因此，它仍是当前采煤工作面必不可少的输送设备。刮板输送机可用于煤层倾角不超过25的薄、中厚和厚煤层的采煤工作面，煤层倾角大时，要采取防滑措施。此外，顺槽和采区上、下山运输巷道也可使用。由于刮板输送机功率消耗较大，因此，刮板输送机不适合长期固定使用、长距离使用和地面使用。 四、刮板输送机常见的机械故障 （一）刮板输送机断链1.故障原因 （1）制造质量间题；（2）自然磨损变形；（3）使用中发生跳牙掉链、链条过紧、双链长短不一、夹链、卡链等都能损伤链环；（4）使用条件，如工作面有大块矸石，骤起骤停频繁起动等原因，都会引起链环的疲劳和延伸、甚至折断。 （二）减速器声音不正常1.故障原因(1)齿轮啮合不好，齿轮磨损严重或断齿，齿面有粘附物；(2)轴承损坏，箱体内有杂物或轴承游隙太大；(3)油量过多或过少，油质不干净；(4)减速器散热条件不好。 （三）刮板链跳牙刮板链跳牙发生在机头链轮处，它的后果是使链环变形、断裂和使刮板弯曲。刮板链跳牙的主要原因是： 1、刮板链松； 2、链环节距伸长； 3、链轮与刮板链问嵌进矸石等硬物或齿顶磨秃，使链环被顶起而造成跳牙； 4、边双链长度不同； 5、刮板弯曲； 6、链轮轮齿严重磨损； 7、检查疏忽。 （四）刮板弯曲和折断刮板弯曲和折断的主要原因是过载引起的。一种情况是中部溜槽有大块煤或矸石，通不过采煤机，而刮板起了破碎机的作用，使刮板过载。另一种情况是中部溜槽两槽帮磨损过限，特别是下槽不易发现部分卡住刮板，使刮板过载或折断。因此，要减少和预防除以上以外更多的机械故障发生，在使用和维护输送机时要做到以下几点： 1.在使用方面（1）严格执行操作规程、作业规程；（2）每次停转之前要空转几个循环；（3）机头、机尾可停机推移，中部槽要在运行中推移；（4）避免频繁启动，严禁强制启动和超载运行，不得长时间空运转；（5）处理事故时必须切断电源，不能用脚踩链处理飘链，不得在运行中砸或搬运大块煤；（6）严禁在井下打开减速器，注意散热。 2.在维护方面（1） 检查检查分为班检、日检、周检、月检和季检，而且每次接擦将机身从头到尾逐段检查。检查的内容是：链环、联结环、刮板是否安装正常；溜槽搭接是否平稳、不卡链条、刮板；有无漏煤等问题。机头的检查，主要检查联轴节是否位置端正；间隙是否满足要求（一般为3-5mm） ；机座各部分固定是否牢靠；减速器油量是否适当（油面接触大齿轮高度的四分之一为宜） ；齿轮磨损是否过度等。 机尾的检查，主要检查机尾部是否有煤粉、矸石、木料等杂物；是否有积水现象，若有必须清扫干净；还要检查机尾安装是否牢固、有无保护装置、位置是否摆正等。 （2）润滑每个能用到润滑油零件都要按时上润滑油。特别是减速器首次使用200h后，应放旧油换新油，以后工作5个月或2000h后再重新换油，换油时应遵循泄油、冲洗、再注油原则。 五、刮板输送机主要发展趋势 目前，随着采煤工作面生产能力的不断增大，刮板输送机主要是从大运输量、长运输距离、大功率电动机、寿命长等方面的趋势发展。 矿用刮板运输机按刮板链的形式分为三种：中单链型、边双链型、中双链型。系列性谱中的刮板运输机都采用以矿用高强度圆环链制成的刮板链。刮板运输机按功率大小分为轻、中、重型。刮板运输机配套单电动机设计额定功率为40kw及以下的为轻型；小于等于90kw的为中型；大于90kw的为重型。Sgb系列刮板输送机 （一）、刮板运输机功能刮板输送机可用于水平运输，亦可用于倾斜运输。沿倾斜向上运输时，煤层倾角不得超过25，向下运输时，倾角不得超过20，当煤层倾角较大时，应安装防滑装置。可弯曲刮板输送机允许在水平和垂直方向作24的弯曲。而刮板运输机在使用中要受到拉、压、弯曲、冲击、摩擦和腐蚀等多种作用，因此，必须有足够的强度、刚度、耐磨和耐腐蚀性。由于它的运输方式是物料和刮板链都在槽内滑行，因此运行主力和磨损都很大。但是，在采煤工作面运煤，目前还没有更好的机械可代替，只能从结构上、强度上和制造工艺上不断研究，使它更加完善，耐用。 直到现在，刮板运输机在煤矿是使用量大、消耗多的重要设备。多年来，我国的刮板输送机有几十种型号。目前，我国制造的刮板运输机运输能力为900t/h；装机总功率为320kw；一条牵引链的破断负荷为85t；沿水平的运输距离为150m；整机全部质量为204t。（二）刮板运输机主要部件的结构和技术要求矿用刮板运输机，按工作需要，对其结构有如下要求：1、能用于左或右工作面；2、各部件便于在井下拆装和运输；3、同一型号的部件安装尺寸和连接尺寸应保证相同，同类部件应保证通用互换；4、刮板链安装后，在正、反方向都能顺利运行；5、有紧链装置，且操作方便，安全可靠；6、能不拆卸用机械推移，为此，应有便于安装退推移装置的连接点；7、要有足够的强度、刚度和耐磨性；8、从端部卸载的刮板运输机，机头架应有足够的卸载高度，防止控段刮板链返程带回煤； 9、一般应有上链器，上链器是供刮板链在下槽脱出时通过它返回槽内的装置； 10、用于机械采煤的工作面刮板输送机，机头架的外廓尺寸和结构形式应便于采煤机自开切口；11、用于机械采煤的工作面刮板输送机，应结合技术上的需要，能装设下列部分或全部附属部件： (1)采煤机的导向装置； (2)铲煤板； (3)挡煤板； (4)无链牵引采煤机的齿轨； (5)放置电缆、水管、乳化液管路的槽或支座； (6)在机头部和机尾部能安装外牵引的传动装置、牵引链的固定装置或刨煤机的传动装置和控制保护装置； 12、用于综采工作面的刮板输送机，相关的外廓尺寸应与采煤机和液压支架相配： 13、刮板输送机沿倾斜面铺设，在工作中有下滑可能时，应有防滑锚固装置。(三) 刮板输送机的组成各种类型的刮板输送机的主要结构和组成的部件基本是相同的，它由机头部、机尾部、中部槽及其附属部件、刮板链、紧链装置、推移装置和锚固装置组成。1、 机头部机头部由机头架、链轮、减速器、盲轴、联轴器和电动机组成，是将电动机的动力传递给刮板链的装置。2、 机尾部机尾部是供刮板链返回的装置，它可分为有驱动装置和无驱动装置两种。而重型刮板输送机的机尾与机头一样，也设有动力传动装置，从安设的位置来区分叫上机头与下机头。3、 中部槽及其附属部件中部槽是刮板输送机的机身，由槽帮钢和中板焊接而成，中部由过渡槽、中部槽、链条和刮板等件组成。4、 刮板链刮板链由链条和刮板组成，是刮板输送机的牵引机构。5、紧链装置紧链装置是给刮板施加张紧力的装置。6、 推移装置 推移装置是在采煤工作面内将刮板输送机向煤壁推移的机械。7、锚固装置 锚固装置是刮板输送机在倾角较大的工作面工作有下滑可能时，用以固定，防滑之用。 (四)、刮板输送机的工作原理刮板输送机的工作原理是，将敞开的溜槽，作为煤炭、矸石或物料等的承受件，将刮板固定在链条上（组成刮板链），作为牵引构件。当机头传动部启动后，带动机头轴上的链轮旋转，使刮板链循环运行带动物料沿着溜槽移动，直至到机头部卸载。刮板链绕过链轮作无级闭合循环运行，完成物料的输送。 (五)、刮板输送机的优缺点优点: 1、结构坚实。能经受住煤炭、矸石或其他物料的冲、撞、砸、压等外力作用。 2、 能适应采煤工作面底板不平、弯曲推移的需要，可以承受垂直或水平方向的弯曲。 3、机身矮，便于安装。 4、能兼作采煤机运行的轨道。 5、可反向运行，便于处理底链事故。 6、能作液夜支架前段的支点。 缺点: 1、空载功率消耗较大，为总功率的30%左右。 2、不宜长距离输送。 3、易发生掉链、跳链事故。 4、消耗钢材多，成本大。刮板输送机 (六) 刮板输送机的历史 刮板输送机二十世纪初出现于工业发达的英国，那时候的刮板运输机是用来运送散碎物料。而早期的刮板运输机结构简单轻便，仅用作运煤，需人工装煤，运煤能力低，每小时最多只能运几十吨；输送机长度只有几十米；功率小，牵引链的强度也不高。经过多年的改进及发展，目前综采矿用的刮板运输机除了运煤之外，还有四种功能：给采煤机做运行轨道；为拉液压支架作伸缩油缸的固定点；清理工作面的浮煤；悬挂电缆、水管、乳化液管等。刮板输送机在煤矿的生产与建设中的发展，大致经历了三个阶段。第一阶段在30-40年代，是可拆卸的刮板输送机，它在工作面内只能直线铺设，随工作面的推进，需人工拆卸、搬移、组装。刮板链是板式，多为单链，如V型、SGD-11型、SGD-20型等小功率轻型刮板输送机。第二阶段是40年代前期由德国制造出可弯曲刮板输送机，它与采煤机、金属支架配合实现了机械化采煤。这种刮板输送机能适应底板凸凹不平和水平弯曲等条件，移设时不需拆卸，并且运煤量也有所增大，如当时的型号SGW-44型刮板输送机就是这个阶段的代表产品。进入60年代由于液压支架的出现，为了适应综采的需要，刮板输送机发展到了第三阶段，研制出大功率铠装能弯曲重型刮板输送机，如SGD-630/75型、SGD-630/180型等就是属于这个阶段的产品。 (7) 、刮板输送机主要发展趋势 目前，随着采煤工作面生产能力的不断增大，刮板输送机主要发展趋势是： 1、大运输量。国外先进采煤国家已经发展到小时运输能力高达1500t（80年代）3500t（90年代）的刮板输送机。 2、长运输距离。为了减少采区阶段煤柱的损失量，加大工作面的长度，刮板输送机的长度已经达到335米以上。 3、大功率电动机。电动机的功率已发展到单速电机达525kW，双速电机500/250kW。 4、寿命长。由于使用大直径圆环链，增加了刮板链的强度，延长了刮板输送机的寿命，整机过煤量高达600万吨以上。(八)、刮板输送机在国内的发展现状我国煤矿长壁综采机械化始于20世纪70年代末，随着不断推广和发展，已经具有一定研究开发、生产制造输送机的能力，并成功地开发研制出多系列适应我国国情的综采和综采工作面输送设备，基本满足国内市场的需求。现在我国中、小功率刮板输送机已具备成型技术，并有成熟的制造能力，运输量小于1500t/h、装机功率小于800kw的中型和重型输送设备方面与国外的产品水平相当。近些年来通过对引进设备的消化、吸收和国产化举措，我国也研发了诸如曹宽1.2m，装机功率2X700kw、运输能力2500t的大功率刮板输送机，并已在一些大型矿井投入使用。其中，各种规格的交叉侧卸式机头、材质强度达70kg级的铸造槽帮及中板以及超重型工作面刮板输送机所必需的一些结构部件也得到推广和运用。(九)、刮板输送机在国外的发展现状自世界上第一台刮板输送机诞生以来，进过半个多世纪的不断研究、实验、改进，刮板输送机已成为煤矿运输、特别是长壁工作面运输不可取代的运输设备。近年来，以美国、澳大利亚等发达采煤国家为代表的集约化高产高效矿井的的迅速发展，带动了综采装备向机电一体化高端技术开拓，构建了生产能力大、自动化程度高、安全可靠、工作面单产和工效成倍提高的新一代高产高效综采工作面设备，实现和推动了一矿一井一面的高度集约化生产。随着集约化高效高产长壁工作面综采装备技术不断高端发展，为满足生产能力大、自动化程度高、安全可靠的生产要求。国外几家有名的刮板输送机公司不仅注重提高关键元部件材质强度以提高其使用寿命，还非常注重刮板输送机软启动、过载保护以及带可伸缩的机尾链条自动张紧等装置的开发，提高刮板输送机机电一体化控制水平。五、带式输送机(一)、带式输送机的功能带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年，长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现，使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。带式输送机(二)、带式输送机的组成综述 通用带式输送机由输送带、托辊、滚筒、驱动装置（包括传动滚筒）、机架、制动、张紧、装载、卸载、清扫等装置组成。 1、输送带 输送带在带式输送机中既是牵引机构又是承载机构，它不仅有足够的强度，还要有相应的承载能力。为此，输送带是由承受拉力并具有一定宽度的柔性带芯、上下覆盖层及边缘保护层构成。常用的有橡胶输送带和塑料输送袋两种。 橡胶带适用于工作环境温度-1540C之间。物料温度不超过50C，向上输送散粒料的倾角1224，对于大倾角输送可用花纹橡胶带。塑料带具有耐油、酸、碱等优点，但对于气候的适应性差，易打滑和老化。 2、托辊 托辊是承托输送带使它的垂度不超过限定值以减少运行阻力，保证带式输送机平稳运行的部件。托辊按用途不同分为承载托辊、调心托辊、缓冲托辊。承载托辊有槽形托辊和平行托辊两种，槽形托辊（由25个辊子组成）支承承载分支，用以输送散粒物料，平行托辊是一个长托辊，主要用做下托辊，支承下部空载段输送带；调心托辊用以调整带的横向位置，避免跑偏；缓冲托辊装在受料处，以减小物料对带的冲击。 3、滚筒 滚筒分为驱动滚筒和改向滚筒。驱动滚筒是传递动力的主要部件。分单滚筒（胶带对滚筒的包角为210230）、双滚筒（包角达350）和多滚筒（用于大功率）等。 4、驱动装置驱动装置的作用是将电动机的动力传递给输送带，并带动它运行。一般的驱动装置由电动机、联轴器、减速器和传动滚筒及控制装置组成。 5、机架 机架是用于支承滚筒及承受输送带张力的装置，它包括机头架、机尾架和中间架等，各种类型的机架结构不同。 6、拉紧装置 拉紧装置的作用在于使输送带具有足够的张力，保证输送带和传动滚筒之间产生摩擦力使输送带不打滑，并限制输送带在各托辊间的垂度，使输送带正常运行。常见的几种拉紧装置有：螺旋拉紧装置、垂直式和重锤车式拉紧装置、钢丝绳绞车式拉紧装置。 7、制动装置 带式输送机的制动装置有逆止器和制动器。逆止器是供向上运输的输送机停车后限制输送带倒退；制动器是供向下运输的输送机停车用，水平运输若需要准确停车或紧急制动，也应装设制动器。 8、张紧装置 其作用是使输送带达到必要的张力，以免在驱动滚筒上打滑，并使输送带在托辊间的挠度保证在规定范围内。 9、清扫装置 清扫装置是为卸载后的输送带清扫表面粘着物之用，最简单的清扫装置是刮板式的清扫器。10、装载装置 装载装置由漏斗和挡板组成。对装载装置的要求：当物料装在输送带的正中位置时，应使物料落下时能有一个与输送方向相同的速度；当运送物料中有大块时，应使碎料先落入输送带垫底，大块物料后落入输送带，以减轻队输送带的损伤。(三)、带式输送机的传动原理 带式输送机所需要的牵引力是通过传动滚筒和胶带之间的摩擦力来传递的。带式输送机(四)、带式输送机的技术优势首先是它运行可靠。在许多需要连续运行的重要的生产单位，如发电厂煤的输送，钢铁厂和水泥厂散状物料的输送，以及港口内船舶装卸等均采用带式输送机。如在这些场合停机，其损失是巨大的。必要时，带式输送机可以一班接一班地连续工作。 带式输送机动力消耗低。由于物料与输送带几乎无相对移动，不仅使运行阻力小(约为刮板输送机的13-15)，而且对货载的磨损和破碎均小，生产率高。这些均有利于降低生产成本。 带式输送机的输送线路适应性强又灵活。线路长度根据需要而定短则几米，长可达10km以上。可以安装在小型隧道内，也可以架设在地面交通混乱和危险地区的上空。 (五)、带式输送机的发展历史 中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形；17世纪中，开始应用架空索道输送散状物料；19世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。 1868年，在英国出现了带