刮板輸送機的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

1、刮板輸送機的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢學院：班級：姓名：學號：2010年12月刮板輸送機的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢摘要：通過對我國刮板輸送機產(chǎn)品結(jié)構、系列、配置的分析，和我國刮板輸送機發(fā)展現(xiàn)狀與國外產(chǎn)品進行對比，得出未來幾年我國刮板輸送機發(fā)展的趨勢。關鍵詞：刮板輸送機；現(xiàn)狀；結(jié)構；差距；趨勢Abstract:Passtopareoffplanktotransportthemachineproductstructure,seriestotheourcountry,allocationofanalysis,andourcountrypareoffplanktotransportamachinedevelopmentth

2、epresentconditionandforeignproductcarryoncontrast,getfutureseveralyearourcountrypareoffthetrendthattheplanktransportsamachinedevelopment.Keywords:Pareoffplanktotransportmachine;Presentcondition,structure,margin;Trend刮板輸送機作為煤礦工作面運輸設備，不但擔負著運煤的作用，還是采煤機的運行軌道以及液壓支架的推移支點。在設備使用過程中還要懸掛工作面設備的電纜、水管等。所以，刮板輸送機的

3、可靠、穩(wěn)定、高效運行將直接影響著礦井的生產(chǎn)能力和煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。一、目的和意義充分利用利用學校教學資源優(yōu)勢，為學生提供廣闊的科研訓練平臺，培養(yǎng)學生研究工作的基本能力，提高掌握信息，復習文獻的能力，增強學生科學論文撰寫發(fā)表的能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才及以后的畢業(yè)設計奠定良好的基礎。二、刮板輸送機的整體發(fā)展概況20世紀50年代廣泛使用SGD-11、SGB-11型刮板輸送機，因不能橫向彎曲自移，工作面推進后要大拆大卸重新安裝，占用時間長，勞動強度大，再加上強度不足，功率小，即使沿工作面分段放炮，仍不斷發(fā)生超載事故。在逐步換用SGD-20型和SGS-30型刮板輸送機后，工作面的生產(chǎn)能力雖然有所提

4、高，但仍不能彎曲自移，憑人力搬運十分笨重，而且輸送機與煤壁距離較遠，要人力擢煤。到了70年代，隨著采煤機的大量應用，出現(xiàn)了SGW-4RSGW-44型可彎曲刮板輸送機，實現(xiàn)了不解體和不停運分段自移，運輸能力提高到200t/h。80年代以來，工作面運輸設備發(fā)展很快，由于各種新型采煤機的出現(xiàn)，刮板輸送機已大為改觀。因采煤機要在輸送機上行走，不僅要求輸送機強度大，保證采煤機工作穩(wěn)定，且要與采煤機生產(chǎn)能力相匹配，促使刮板輸送機不斷向重型化發(fā)展。代表機型有SGW-150和SGW-250型。隨著大功率采煤機的出現(xiàn)，一些刮板輸送機的功率已達400500kW,運輸能力達1000t/h,能適應工作面單產(chǎn)150萬t

5、/a的生產(chǎn)規(guī)模要求。(1)國外刮板輸送機的發(fā)展現(xiàn)狀自世界上第一臺刮板輸送機誕生以來，經(jīng)過半個多世紀的不斷研究、試驗、改進.刮板輸送機已成為煤礦運輸、特別是長壁工作面運輸不可取代的輸送設備。近年來，以美國、澳大利亞等發(fā)達采煤國家為代表的集約化高產(chǎn)高效礦井的迅速發(fā)展，帶動了綜采裝備向機電一體化高端技術開拓，構建了生產(chǎn)能力大、自動化程度高、安全可盤、工作面單產(chǎn)和工效成倍提高的新一代高產(chǎn)高效綜采工作面設備，實現(xiàn)和推動了一礦一井一面的高度集約化生產(chǎn)。隨著集約化高產(chǎn)高效長壁工作面綜采裝備技術不斷向高端發(fā)展，為滿足生產(chǎn)能力大、自動化程度高、安全可靠的生產(chǎn)要求，國外幾家有名的刮板輸送機公司不僅注重提高關鍵元部

6、件材質(zhì)強度以提高其使用壽命，還非常注重刮板輸送機軟啟動、過載保護以及帶可伸縮機尾的鏈條自動張緊等裝置的開發(fā)，提高刮板輸送機機電一體化控制水平?，F(xiàn)在各種輸送機機型所采用的軟啟動和過載保護形式已有限矩形液力耦合器、CST可控傳動裝里、調(diào)速型液力藕合器、文流電機變頻調(diào)速等，國外公司所研制的液壓馬達緊鏈和可伸縮機尾調(diào)整鏈條松緊度的緊鏈系統(tǒng)，既能保證超重型工作面刮板輸送機緊鏈作業(yè)安全、可靠和便于控制，又能根據(jù)負載狀況隨時調(diào)節(jié)刮板鏈的松緊，保證了刮板鏈始終處于最佳運行狀態(tài)，避免了因鏈條過松而造成的懸鏈和跳鏈事故。(2)國內(nèi)刮板輸送機的發(fā)展現(xiàn)狀我國煤礦長壁綜采機械化始于20世紀70年代末，隨著不斷推廣和發(fā)展

7、，已經(jīng)具有一定研究開發(fā)、生產(chǎn)制造輸送機的能力，并成功地開發(fā)研制出多系列適應我國國情的綜采和綜放工作面輸送設備，基本滿足國內(nèi)市場的需求?，F(xiàn)在我國中、小功率刮板輸送機已具備成型技術，并有成熟的制造能力，運輸量小于1500t/h、裝機功率小于800kw的中型和重型輸送設備方面與國外的產(chǎn)品水平基本相當。近些年來通過對引進設備的消化、吸收和國產(chǎn)化舉措，我國也研制開發(fā)了諸如槽寬1.2m、裝機功率2X700kw、運輸能力2500t的大功率刮板輸送機，并已在一些大型礦井投人使用。其中，各種規(guī)格的交叉?zhèn)刃妒綑C頭、材質(zhì)強度達70kg級的鑄造槽幫及中板以及超重型工作面刮板輸送機所必需的一些結(jié)構部件也得到推廣和應用。

8、三、我國刮板輸送機的特點：(1)產(chǎn)品系列多樣化。目前，國內(nèi)刮板輸送機系列品種多種多樣。綜采機械化刮板輸送機從槽寬區(qū)分有630、730、764、800、830、960、1000、1200系列，裝機功率從90kw到2x855kW,運輸能力從400t/h到2500t/h,鏈條規(guī)格有22、26、30、34、38、42、48,減速器功率從90kw到1000kw,最高日產(chǎn)量可達2mt,年產(chǎn)量可達600mt,可以滿足大、中、小礦的要求。(2)產(chǎn)品配置多樣化。近年來，隨著科學技術的不斷進步，一些新的技術也不斷應用于刮板輸送機。液力偶合器、限矩摩擦離合器、調(diào)速偶合器等軟啟動技術用于設備的過載保護。液壓緊鏈器、自

9、動伸縮機尾等機電一體化技術用于設備的自動化控制，以盡可能的減輕煤炭開采的勞動強度，提高煤礦生產(chǎn)效率。而且，一些速度、溫度等工礦監(jiān)測、監(jiān)控裝置也正在不斷的應用于刮板輸送機。(3)產(chǎn)品結(jié)構多樣化20多年來，經(jīng)過制造廠家和使用單位的不斷探索、研制的刮板輸送機中部槽結(jié)構由原來單一的擋、鏟板結(jié)構逐步形成了框架結(jié)構、整體焊接結(jié)構、C型槽結(jié)構、鑄焊結(jié)構等多種結(jié)構形式并存的局面，基本滿足了各種地質(zhì)條件下工作面開采的要求。四、與國外的差距與國外相比我國生產(chǎn)的工作面刮板輸送機整機性能相對比較差，一些關鍵零部件的壽命、可靠性相對較低，監(jiān)測、控制方面相對比較弱。具體有以下方面。(1)輸送能力方面的差距。上個世紀90年

10、代后期，國外工作面刮板輸送機裝機功率達到3X700kw或3X855kw,現(xiàn)在已達到3X1250kw,溜槽內(nèi)寬也由1000mm擴大到1250mm，鏈條直徑4852,中板厚度50mm以上，輸能力達到4500t/h以上。目前國內(nèi)使用的重型刮板輸送機裝機功率多為2X525kW或2X700kw,個別的使用2X855kw,溜槽內(nèi)寬1000mm或1200mm,運輸能力達到2500t/h或3000t/h,鏈條多采用3848,中板厚度為45mm。(2)關鍵零部件壽命差距。我國生產(chǎn)的刮板輸送機的主要零部件壽命大都低于國外先進水平，其中關鍵零部件，如圓環(huán)鏈和中部槽。有資料表明：國外大于34的圓環(huán)鏈過煤量在200mt

11、,國內(nèi)同規(guī)格的圓環(huán)鏈過煤量100mt左右。而且國外規(guī)格為42圓環(huán)鏈過煤量可達400500mt,國外重型刮板輸送機中部槽過煤量保證值為600mt,最高壽命可達1200mt，而國產(chǎn)中部槽過煤量只有400500mto造成這種壽命差距的主要原因是國內(nèi)沒有研制、開發(fā)出生產(chǎn)這些關鍵零部件的材料，國內(nèi)重型刮板輸送機中部槽用的中板、鏈條等關鍵材料都是依靠進口，這樣造成國內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品總是滯后于國外產(chǎn)品。(3)技術性能差距。20世紀末期以來，美、澳、英、德等先進采煤國家積極應用機電一體化技術，研制、開發(fā)新型自動化運輸設備，這些設備采用計算機工況監(jiān)測監(jiān)控，在增加傳動功率，提高生產(chǎn)能力的同時，使設備的功能內(nèi)涵發(fā)生了重

12、大突破。經(jīng)過十多年的努力，已經(jīng)研制出限矩摩擦離合器作為輸送機啟動或運行時的過載保護，利用調(diào)速偶合器實現(xiàn)輸送機的軟啟動和過載保護，通過鏈條張力自動調(diào)節(jié)裝置來實現(xiàn)刮板鏈隨運行工況的變化以調(diào)節(jié)鏈條的張緊力。通過工況監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)，及時了解設備運行的工況，保證設備的安全運行。國內(nèi)的輕型、中型刮板輸送機多采用液力偶合器或雙速電機來改善輸送機的啟動性能，重型刮板輸送機采用限矩摩擦離合器保護電機，雖然在個別輸送機上使用了調(diào)速偶合器和自動伸縮機尾，可是由于不能準確的對輸送機運行過程中的數(shù)據(jù)進行采集、分析，這些設備還不能達到自動控制的要求。五、刮板輸送機的結(jié)構分析目前煤礦用刮板輸送機的類型很多，按牽引鏈的結(jié)

13、構形式分為雙邊鏈、雙中鏈和單鏈3種。(1)雙邊鏈刮板輸送機雙邊鏈是目前國外使用得最廣泛的結(jié)構形式，與單鏈相比其優(yōu)點是預張力較低，能承受較大的張力，鏈條充滿上下溜槽兩邊的槽幫鏈道并可自行清掃鏈道積煤。缺點是：溜槽磨損較大，兩條鏈子受力不均，在鏈輪處易跳鏈，彎曲性能和斷鏈事故多等。其代表機型有國產(chǎn)SGW250型，SGB764W/264型及英國ML722型。(2)雙中鏈刮板輸送機其特點是將兩條相同直徑的鏈條并列布置在溜槽中心，與雙邊鏈相比，這種結(jié)構形式的鏈子受力均勻，彎曲性能好，使用性能較好。其代表機型有國產(chǎn)SGZ730/320、SGZ-764/264型及西德MZL600型等。(3)單鏈刮板輸送機其

14、特點是結(jié)構簡單，事故少，受力均勻，運行平穩(wěn)，摩擦阻力小，溜槽利用率高和彎曲性能好，在輸送機上不易出現(xiàn)堵塞。缺點是預張力較大。其代表機型為國產(chǎn)SGWD250及德國EKHB280型。當然按照刮板鏈的構造及加工方式，按傳動方式及溜槽的布置方式也可以對刮板輸送機分類。目前，由西北煤機廠研制的SGZ880/2X400型交叉?zhèn)刃妒?功率800kW、運輸能力1500t/h)的重型刮板輸送機已于1995年5月通過了工業(yè)性試驗。該機具有結(jié)構緊湊，占用空間小，有利于端頭支護、輸送和轉(zhuǎn)載機布置在同一平面上，轉(zhuǎn)載煤炭落差小，產(chǎn)生的煤粉少，輸送機卸載煤流與轉(zhuǎn)載機運輸煤流一致，輸送機回煤量少，底鏈阻力小，功率消耗少，輸送

15、機與轉(zhuǎn)載機整體推移，有利于實現(xiàn)集中控制和管理等特點，代表著最先進的卸載方式。六、我國刮板輸送機的技術改進方向(1)技術先進性。隨著科學技術的進步和市場的發(fā)展，輸送機的國際競爭將越來越激烈，對輸送機的設計水平和生產(chǎn)能力要求也越來越高，不僅要求造型科學、配套合理，在技術上不斷創(chuàng)新、完善，去適應不斷變化著的使用條件，而且關鍵部件(如刮板鏈、減速器、保護裝置等)的設計或選用，要求與國際接軌，實現(xiàn)標準化。(2)性能可靠性。設備的可靠性是進行高效作業(yè)的根本保證。井下受場地、燈光等條件的限制，維修條件較差，有些高瓦斯礦井基本不具備現(xiàn)場維修的條件，一旦出現(xiàn)故障就會嚴重影響安全生產(chǎn)。因此，輸送機各部分的結(jié)構型式

16、、傳動方式、使用材料等，不僅要求設計合理，還要建立在實踐驗證的基礎上。(3)設備安全性。安全性是至關重要的環(huán)節(jié)，是所有設備必須具備的性能，同樣也貫穿在輸送機的設計、制造、使用過程中。目前國家高度重視煤礦安全生產(chǎn)，引起煤礦井下事故的除了瓦斯爆炸、透水、冒頂?shù)戎猓O備事故也會引起人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此,輸送機各部件的防護裝置應設計合理、安裝完備，在易發(fā)生事故的部位尤其要加強防護：防止因斷鏈、飛濺、高溫等引發(fā)人員傷亡事故。(4)機電液一體化趨勢明顯。隨著實用型新技術的發(fā)展，大功率輸送機控制系統(tǒng)與保護裝置的機電液一體化趨勢越來越明顯。主要表現(xiàn)為：機頭部與機尾部功率分配、順序啟動，電機保護除過流保護

17、、過熱保護外，增加過壓保護，閥控充液型液力耦合器的推廣使用，鏈條張力監(jiān)控及工況檢測和故障診斷等。雖然還有部分技術的實現(xiàn)與應用尚需時日，但輸送機機電液一體化的發(fā)展趨勢不會變。七、未來刮板輸送機發(fā)展的趨勢(1)設備重型化設備重型化是煤炭集約化生產(chǎn)、高強度開采、單機單產(chǎn)不斷提高的要求，也是提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約投資、降低生產(chǎn)成本的重要途徑。重型化集中表現(xiàn)為生產(chǎn)能力大，裝機功率不斷增大，重量大，電壓高。未來幾年，國內(nèi)“一礦一面、一個采區(qū)、一條生產(chǎn)線”的礦區(qū)將逐漸增多，工作面長度300m左右。這些工作面可將實現(xiàn)日產(chǎn)23萬t,年產(chǎn)510Mt,這樣就需要刮板輸送機裝機功率20003000kW,輸送能力高達40

18、00t/h。(2)設備自動化設備自動化是提高勞動生產(chǎn)率、減輕勞動強度、保障安全的重要手段。刮板輸送機的自動化主要是根據(jù)刮板輸送機啟動、運行中的負載狀況、采煤機的截割速度、采煤機的位置隨時調(diào)整輸送機的運行參數(shù)，實現(xiàn)自我控制，保證設備的安全、可靠運行，以更好的發(fā)揮設備的效率。并且，對采煤機、液壓支架、刮板輸送機實現(xiàn)聯(lián)動作業(yè)，最終實現(xiàn)工作面自動化。(3)設備智能化設備智能化是通過一些監(jiān)測和監(jiān)控裝置，對刮板輸送機運行過程監(jiān)控，實現(xiàn)工況檢測和故障診斷。如通過對輸送機電機電壓、電流、功率及溫升等監(jiān)測以監(jiān)視多電機驅(qū)動時電動功率分配及供電系統(tǒng)的工況。通過對減速器油質(zhì)、油位、溫升、鏈輪軸組、刮板鏈的運行等進行過

19、程控制，并對運行狀況進行預測，使設備維修可以從事前進行計劃，提高故障維修方法和處理方案，使排除故障的時間盡可能的減少。處理方案，使排除故障的時間盡可能的減少。(4)向標準化、規(guī)范化方向發(fā)展輸送機另部件普遍標準化，規(guī)范化，保證設計、加工質(zhì)量和水平。(5)向高適應性發(fā)展適應不同綜采工藝的工作面刮板輸送機將會繼續(xù)發(fā)展，如綜放工作面刮板輸送機、刨煤機用輸送機等繼續(xù)得到發(fā)展。(6)開發(fā)薄煤層開采設備此外，統(tǒng)計資料表明，國內(nèi)薄和較薄煤層產(chǎn)量在整個煤炭產(chǎn)量中所占比重始終偏低，特別是近年來薄及較薄煤層的產(chǎn)量更是呈逐年下降的趨勢。通過對國內(nèi)煤炭生產(chǎn)企業(yè)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)絕大多數(shù)礦區(qū)受經(jīng)濟驅(qū)使采厚丟薄現(xiàn)象十分普遍，

20、受此影響，薄煤層綜采設備的發(fā)展緩慢。特別是厚度底于1-3米的極薄煤層，大多數(shù)都被丟棄。造成煤炭資源的極大浪費。造成這種狀況的原因除經(jīng)濟利益外，同時也由于現(xiàn)有的國產(chǎn)技術裝備無法滿足極薄煤層高效開采需要。而目前國內(nèi)特別是老礦區(qū)的薄與極薄煤層所占的比例越來越多。因此，為避免資源浪費，實現(xiàn)資源均衡開采，設計出結(jié)構滿足極薄煤層采煤工藝要求的高產(chǎn)高效高可靠性的工作面刮板輸送機設備將越來越成為各礦局迫切的需求。而傳統(tǒng)的刮板輸送機多采用鑄焊結(jié)構的中部槽，在應用到極薄煤層工作面時，結(jié)構型式都存在著以下不足。第一，中部槽高，占用空間大。第二，齒軌(銷排)與采煤機配套結(jié)構及定位方式的限制，使得采煤機整體高度難于滿足極薄煤層工作面的需要