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1、1概述近年来随着高产高效集约化矿井的迅速发展，煤矿都在争取实现一矿一井一面的高度集约化生产模式。作为长臂工作面的主要运输设备，刮板输送机的输送能力主要由高产高效矿井的生产能力来决定，同时也决定了刮板输送机的发展趋势。1.1 刮板输送机的机构与作用刮板输送机是一种有挠性牵引机构的连续输送机械。它的牵引构件是刮板链，承载装置是溜槽。在综采工作面，为了与采煤机、液压支架配合使用，在溜槽的采空区侧设有挡煤板及挡煤板座、导向管（链牵引采煤机用）、齿条、销轨或埋链（无链牵引采煤机用）。刮板输送机在综采工作面中起着承载、运煤和采煤机导向以及液压支架推移支承等作用，是整套综采设备的“中坚”，其性能、可靠程度和
2、寿命是综采工作面正常生产和取得良好技术经济效果的重要保证。1.2 刮板输送机的技术现状20世纪80年代以来，国内外刮板输送机都在向大运量、长运距、大功率、高强度、长寿命与高可靠性方向发展。目前，国外综采最大的工作面刮板输送机，总运量已达6000th,装机功率4X800Kw,运距450m。国内自主研发的刮板输送机运量己达3500th,装机功率3X700Kw,运距300m。随着神东等大型煤炭基地400In工作面的出现，国产刮板输送机将朝着更大型的方向发展。但是运量、运距和功率的增大受到诸多因素的限制。首先，中部槽的高度不宜太高，否则会影响装煤效果。其次，输送机的长度也不宜太长，会降低推进速度。然后
3、最主要的影响因素还在于元部件的技术性能和寿命。所以，在刮板输送机向大型化发展的同时，高性能元部件的研发将成为今后刮板输送机的发展重点，软启动技术、工况检测、运行状态控制等机电一体化技术的运用将成为今后刮板输送机发展的重要标志。1.3 刮板输送机的发展趋势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。它的牵引机构是刮板链，承载装置是中部槽，刮板链安装在中部槽的槽面。中部槽沿运输路线全线铺设，刮板链绕经机头、机尾的链轮接成封闭形置于中部槽中，与滚筒采煤机和输送机推移装置配套，实现落煤、装煤、运煤及推移输送机械化。沿输送机全长都可向溜槽中装煤，装入中部槽中的煤被
4、刮板链拖拉，在中部槽内滑行到卸载端卸下。一般的刮板输送机能在25以下的条件使用。刮板输送机在使用中要受拉、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，因此运行阻力和磨损都很大。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。用刮板输送机运送散碎物料的方式20世纪初出现于工业发达的英国。早期的刮板输送机结构简单轻便，仅用作运煤，需人工装煤，运输能力低，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。经过多年的改进和发展，目
5、前综采矿用的刮板输送机除了运煤之外，还有四种功能：给采煤机作运行轨道；为拉移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。刮板输送机在综采工作面与采煤机和液压支架配套工作。刮板输送机在煤矿是使用量大、消耗多的重要设备。多年来，我国制造的刮板输送机有几十种型号。目前，我国制造的最大的刮板输送机运输能力为900th;装机总功率为320Kw；一条牵引链的破断负荷为85t；沿水平线的运输距离为150m；整机全部重量为204t。为使刮板输送机的生产达到标准化、系列化和通用化，提高产品的制造质量，我国于1991年制定并发布了矿用刮板输送机型式与参数(MT15-1991),199
6、3年制定并发布了刮板输送机通用技术条件(MTlO5T993)。矿用刮板输送机型式与参数是产品系列的规划，是今后一个时期设计制造产品的依据。刮板输送机通用技术条件规定了刮板输送机的主要质量标准和技术要求，以提高产品质量。矿用刮板输送机按刮板链是形式分三种：中单链型、边双链型、中双链型。系列型谱中的刮板输送机都采用以矿用高其强度圆环链制成的刮板链。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为40KW及以下的为轻型；大于40Kw,小于等于90KW的为中型；大于90KW的重型。系列型谱规定的刮板输送机产品型号编制方法如下：例如，中部槽槽宽为63Omnb配用电动机功率为2x
7、75KW的边双链型矿用刮板输送机的型号表示为：SGB-630150oSG输送机代号：S输送机；G舌IJ板式。B型式代号：D中单链型；B边双链型；Z中双链型。630中部槽槽宽，mmO150配有电动机总功率，Kw01.4 与国外刮板输送机存在的差距L4.1输送能力方面的差距上个世纪90年代后期，国外工作面刮板输送机装机功率达到3700Kw3855Kw,现在已达到3X1250Kw,溜槽内宽也由1OoOmm扩大到I250mm,链条直径648-4)52,中板厚度50mm以上，运输能力达到4500t/h以上。目前国内使用的重型刮板输送机装机功率多为2525Kw或2700Kw,个别的使用2855Kw,溜槽内
8、宽1OoOmIn或120OmiTb运输能力达到2500t/h或3000t/h,链条多采用“38648,中板厚度为45mm。L4.2关键零部件寿命差距我国生产的刮板输送机的主要零部件寿命大都低于国外先进水平，其中关键零部件，如圆环链和中部槽。有资料表明：国外大于634的圆环链过煤量在200万t,国内同规格的圆环链过煤量100万t左右。而且国外规格为。42圆环链过煤量可达400500万t,国外重型刮板输送机中部槽过煤量保证值为600万t,最高寿命可达1200万t,而国产中部槽过煤量只有400-500万to造成这种寿命差距的主要原因是国内没有研制、开发出生产这些关键零部件的材料，国内重型刮板输送机中
9、部槽用的中板、链条等关键材料都是依靠进口，这样造成国内生产的产品总是滞后于国外产品。1.4.3技术性能差距20世纪末期以来，美、澳、英、德等先进采煤国家积极应用机电一体化技术，研制、开发新型自动化运输设备，这些设备采用计算机工况监测监控，在增加传动功率，提高生产能力的同时，使设备的功能内涵发生了重大突破。经过十多年的努力，已经研制出限矩摩擦离合器作为输送机启动或运行时的过载保护，利用调速耦合器实现输送机的软启动和过载保护，通过链条张力自动调节装置来实现刮板链随运行工况变化以调节链条的张紧力。通过工况监测和故障诊断系统，及时了解设备运行的工况，保证设备的安全运行。国内的轻型、中型刮板输送机多采用
10、液力耦合器或双速电机来改善输送机的启动性能,重型刮板输送机采用限矩摩擦离合器保护电机，虽然在个别输送机上使用了调速耦合器和自动伸缩机尾可是由于不能准确的对输送机运行过程中的数据进行采集、分析，这些设备还不能达到自动控制的要求。1.5 未来刮板输送机发展的趋势综合国内外刮板输送机的现状，未来刮板输送机的发展具有以下特点：1.5.1设备重型化设备重型化是煤炭集约化生产、高强度开采、单机单产不断提高的要求，也是提高劳动生产率、节约投资、降低生产成本的重要途径。重型化集中表现为生产能力大，装机功率不断增大，重量大，电压高。未来几年，国内“一矿一面、一个采区、一条生产线”的矿区将逐渐增多，工作面长度30
11、0m左右。这些工作面可将实现日产23万3年产510Mt,这样就需要刮板输送机装机功率2000-3000Kw,输送能力高达4OOOt/h01.5.2设备自动化设备自动化是提高劳动生产率、减轻劳动强度、保障安全的重要手段。刮板输送机的自动化主要是根据刮板输送机启动、运行中的负载状况、采煤机的截割速度、采煤机的位置随时调整输送机的运行参数，实现自我控制，保证设备的安全、可靠运行，以更好的发挥设备的效率。并且，对采煤机、液压支架、刮板输送机实现联动作业，最终实现工作面自动化。1.5.3设备智能化设备智能化是通过一些监测和监控装置，对刮板输送机运行过程监控，实现工况检测和故障诊断。如通过对输送机电机电压
12、、电流、功率及温升等监测以监视多电机驱动时电动功率分配及供电系统的工况。通过对减速器油质、油位、温升、链轮轴组、刮板链的运行等进行过程控制，并对运行状况进行预测，使设备维修可以从事前进行计划，提高故障维修方法和处理方案，使排除故障的时间尽可能的减少。1.5.4开发薄煤层开采设备此外，统计资料表明，国内薄和较薄煤层产量在整个煤炭产量中所占比重始终偏低，特别是近年来薄及较薄煤层的产量更是呈逐年下降的趋势。通过对国内煤炭生产企业的调查发现，国内绝大多数矿区受经济驱使使采厚综采设备薄现象十分普遍，受此影响，薄煤层综采设备的发展缓慢。特别是厚度低于1.3米的及薄煤层，大多数都被丢弃。造成煤炭资源的极大消
13、费。造成这种状况的原因除经济利益外，同时也由于现有的国产技术设备无法满足及薄煤层所占的比例越来越多。因此，为避免资源浪费，实现资源均衡开采，设计出结构满足极薄煤层采煤工艺要求的高产高效高可靠性的工作面刮板输送机设备将越来越成为各矿局迫切的需求。而传统的刮板输送机多采用铸焊结构的中部槽，在应用到极薄煤层工作面时，结构形式都存在着以下不足。1. 5.5刮板输送机的技术改进方向1 .技术先进性。随着科学技术的进步和市场的发展，输送机的国际竞争将越来越激烈，对输送机的设计水平和生产能力要求也越来越高，不仅要求造型科学、配套合理，在技术上不断创新、完善，去适应不断变化着的使用条件，而且关键部件（如刮板链
14、、减速器、保护装置等）的设计或选用，要求与国际接轨，实现标准化。2 .性能可靠性。设备的可靠性是进行高效作业的根本保证。井下受场地、灯光等条件的限制，维修条件较差.有些高瓦斯矿井基本不具备现场维修的条件，一旦出现故障就会严重影响安全生产。因此，输送机各部分的结构型式、传动方式、使用材料等，不仅要求设计合理，还要建立在实践验证的基础上。3 .设备安全性。安全性是至关重要的环节。是所有设备必须具备的性能，同样也贯穿在输送机的设计、制造、使用过程中。目前国家高度重视煤矿安全生产，引起煤矿井下事故的除了瓦斯爆炸、透水、冒顶等之外.设备事故也会引起人员伤亡和财产损失。因此，输送机各部件的防护装置应设计合
15、理、安装完备，在易发生事故的部位尤其要加强防护.防止因断链、飞溅、高温等引发人员伤亡事故。4 .机电液一体化趋势明显。随着实用型新技术的发展，大功率输送机控制系统与保护装置的机电液一体化趋势越来越明显。主要表现为：机头部与机尾部功率分配、顺序启动，电机保护除过流保护、过热保护外.增加过压保护，阀控充液型液力耦合器的推广使用。链条张力监控及工况检测和故障诊断等。虽然还有部分技术的实现与应用尚需时日，但输送机机电液一体化的发展趋势不会变。随着当今世界综采技术的发展和设计思路的不断创新、高产高效工作面的相继投产，大功率刮板输送机的研制与开发已势在必行，要加强计算机辅助设计、模拟工况、仿真等技术的应用
16、。对此，应该抓紧机遇.一方面提高现有机型的可靠性、安全性，降低事故发生率；另一方面要研制开发国产大功率刮板输送机.尽快投入市场，提高与国外同类产品的竞争力，以适应我国煤炭工业迅猛发展的需要。16刮板输送机类型及组成刮板输送机的类型很多，可按刮板链型式、卸载方式、中部槽结构、采煤机牵引方式、电动机类型、承载重类型、整机适用条件分类。按刮板链型式分为中单链型刮板输送机、边双链型刮板输送机、中双链型刮板输送机、准边双链型刮板输送机。按卸载方式分为端卸式刮板输送机、侧卸式刮板输送机、直弯式刮板输送机、交叉侧卸式刮板输送机，现在重型、超重型刮板输送机多用于交又侧卸式刮板输送机。按中部槽结构分为开底式刮板
17、输送机、封底式刮板输送机、分体中部槽刮板输送机、整体焊接中部槽刮板输送机、框架式中部槽刮板输送机、铸造式中部槽刮板输送机。按采煤机牵引方式分为有链牵引采煤机用的刮板输送机和无链牵引采煤机用的刮板输送机。按电动机类型分为单速电动机刮板输送机和双速电动机刮板输送机。按承重类型分为轻型刮板输送机、中型刮板输送机、重型刮板输送机、超重型刮板输送机。按整机适用条件分为缓倾斜中厚煤层刮板输送机、缓倾斜薄煤层刮板输送机、缓倾斜厚煤层大采高刮板输送机、缓倾斜三软煤层刮板输送机、中厚煤层大倾角刮板输送机、急倾斜厚煤层水平分段放顶煤及“三下”综采刮板输送机。2主要部件的结构和技术要求矿用的刮板输送机，按工作需要，
18、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，应有便于安装推移装置的连接点；（7）要有足够的强度、刚度、耐磨性；（8）从端部卸载的刮板输送机，机头架应有足够的卸载高度，防止空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切开口；（三）用于机械采煤
19、机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：采煤机的导向装置；铲煤板；挡煤板；无链牵引采煤机的齿轨；放置电缆、水管、乳化液管路的槽或支座；在机头部和机尾部能安装采煤机外牵引的传动部装置，牵引链的固定装置或刨煤机机构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。刮板输送机由机头部、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。下面分述其结构和技术要求。2. 1机头部随着综采工作面生产能力的迅速提高，刮板输送机端卸载已经难
20、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载机构，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。2.1.1 机头架机头架是机头部的骨架，应有足够的强度和刚度，由厚钢板焊接制成，各型机头部的共同点如下：两侧对称，两侧壁上都能安装减速器，以适应左、右采煤工作面的需要；链轮由减速器伸出和盲轴支承连接，这种连接方式，便于在井下拆装；拨链器和护轴板固定在机头架前梁上，它的作用防止刮板链在与链轮的分离点处被轮齿带动卷入链轮，护轴板是易损部位，
21、用可拆换的活板，既便于链轮和拨链器的拆装，有可更换；机头架的易磨损部位采取耐磨措施，例如加焊高铺钢堆焊层或局部采用耐磨材料的可更换零件。图2-1边双链机头部2.1.2 链轮链轮是一个组件，由链轮和连接筒组成。链轮是传力部件，也是易损部件，运转中除受静载荷外，还有脉冲和冲击载荷。图2-2所示为边双链用的链轮连接筒用组件，采用部分式连接筒，连接筒两端由环槽与链轮的环槽相连，内孔用平键分别与减速器伸出及盲轴连接，部分用螺栓固接。链轮用花键与减速器是伸出轴和盲轴连接。安装时必须保证两个链轮的齿轮在相同的相位角上。这种结构的优点是链轮磨损后可以只更换链轮。但是，连接筒螺栓锈死时，很难拆卸。所以连接筒与链
22、轮焊接成一体，连接筒两端的内花键分别与减速器输出轴和盲轴连接，这种结构拆装维修方便。人 7P=图2-2边双链用的链轮连接组件链轮的齿形和基本尺寸参考矿用圆环链链轮的齿形和基本尺寸计算（MT/Z880）计算。链轮用优质钢铸造或锻造后，调质处理，链窝和齿形表面经淬火处理。我国矿用圆环链轮技术条件（MTZ9-80）规定了各项技术要求。为保证链轮的质量，刮板输送机通用技术条件（MTI501993）中规定：轻型刮板输送机的链轮寿命部低于以一年，中、重型刮板输送机的链轮寿命部低于一年半。2.1. 3减速器我国目前生产的刮板输送机减速器多为平行布置式、三级传动的圆锥圆柱齿轮减速器。其适用条件为：齿轮圆周速度
23、不大于18ms;安装角度为25。；高速轴的转速不大于1500rmin;减速器工作的环境温度为-20。C+35oC；适用于正反两向运转。为适应不同需要，三级传动的圆锥圆柱齿轮减速器有三种装配形式：I型减速器的第二轴装配紧链装置，第四轴（或第一轴）装断销过载保护，这用形式用于30kW以下的减速器；II型减速器的第二轴端装紧链装置，利用液力耦合器实现过载保护，单机功率为4075kW的减速器多采用这用形式；In型减速器的第一轴装紧链装置，利用液力耦合器实现过载保护，单机功率90kW以上的减速器采用这种形式。采用双速电动机时，不能用液力耦合器，因为液力耦合器不能在低速下工作。用双速电机驱动，应采用适当的
24、机械或电气过载保护装置。减速器的轴端形式按配套需要选用。输入轴端有圆头平键和渐开线外花键两种；输出轴端有矩形花键、渐开线内花键和渐开线外花键三种。为使同一型号减速器的安装尺寸和连接尺寸能通用互换，我国制定并发布了刮板输送机减速器标准。为使其在左右两种采煤工作面和机头部、机尾部都能通用，刮板输送机减速器的箱体应上下对称。箱体的结构还应使刮板输送机在大倾角条件下工作时，各齿轮和轴承都能得到充分的润滑。为便于改变链速，减速器应能用更换第二对齿轮的办法，在一定范围内改变传动比。中型和重型刮板输送机的减速器都采用圆弧锥齿轮。圆弧锥齿轮的承载能力大，传动平稳，噪音低。检修更换齿轮时，必须注意齿轮的齿制相同
25、，并应成对更换。刮板输送机通用技术条件对减速器的技术性能规定有具体指标。图2-3所示的减速器，第一对齿轮为圆弧锥齿轮，第二对为斜齿圆柱齿轮，第三对为直齿圆柱齿轮。箱体用球墨铸铁制造，以保证强度。为使在倾斜状态下，第一轴上球轴承也能得到良好的润滑，用挡油环和油封隔成一个独立的油室，使润滑油不会流入箱体油室内。为使在大倾角下锥齿轮也能得到润滑，在箱体的相应部位设隔离油室。为防止工作时油过热，箱底部装有冷却水管。如果矿用刮板输送机的机头部装在平巷的位置，可采用圆柱齿轮减速器。行星齿轮减速器的体积、质量小，效率高，大功率的减速器采用它有利。图2-2圆锥圆柱齿轮减速器2.1.4盲轴盲轴是装在机头架的不装
26、减速器一侧、支承链轮的一个组件。盲轴组件是用于与圆锥圆柱齿轮减速器的链轮连接组件相配的盲轴组件，其轴承座装在机头架侧板的座孔内，用螺栓固定。2.1. 5联轴器电动机与减速器的连接有弹性联轴器和液力耦合器两种。用液力耦合器有以下有点：使电动机轻载保护功能；减缓传动系统的冲击和震动；多电机驱动能使各电机的负荷较均匀；如果与电动机的特性匹配得当，能增大驱动装置的启动力矩。中型和重型刮板输送机都采用液力耦合器。液力耦合器是一种液力传动器件，其主要组成部分由：1泵轮、2外壳、3易熔塞、4涡轮、5工作液。泵轮1和外壳2把涡轮4封在其中，并用螺栓紧密连接构成密封的工作腔。泵轮的出轴与电动机连接，涡轮的出轴与
27、减速器连接。泵轮与涡轮上都有许多径向直叶片，两轮上的叶片数目不等。在工作腔内灌注一定量的工作液体，电动机驱动泵轮旋转时，泵轮中的工作液体被叶片夹持着同泵轮一起旋转，产生流向外缘的离心力就必定大于涡轮使工作液体产生的离心力压力。因此，泵轮内的液体沿径向叶片之间的通道向外流动,并在泵轮外缘流入涡轮；同时，由于连续性的缘故，在靠近联轴器轴线的泵轮内缘，工作液体又从涡轮流回泵轮，形成环流。于是，工作液体除了绕联轴器轴线进行旋转运动（牵连运动）之外，还要绕泵轮和透平轮所组成的循环圆的中心进行环流运动（相对运动），因此，工作液体的绝对运动的螺管状的复合运动。进入螺管运动的液体质点在泵轮被加速增压，泵轮的机
28、械能转换成液体的动能，液体进入涡轮后，推动涡轮旋转，液体被减速降压，液体的动能转换成涡轮的机械能而输出做功。由此可见，液力耦合器是依靠液体环流运动传递能量的，而产生环流的先决条件是泵轮转速大于涡轮转速，即二者之间存在转速差。当二者转速相等时，液体的环流运动消失，能量传递也停止了。根据液力转动的理论，液力耦合器所能传递的力矩M用下式计算：M=n2D5（2-X）式中A转矩系数；/工作液体的重度，NZm2；n泵轮的转速，r/min；D一一泵轮的有效直径，mo液力耦合器的工作液可用矿物油、水或难燃液。在矿井中采用矿物油作工作液，有引起火灾的危险，为防止油温过高，安全型液力耦合器的工作腔装有易溶塞。易溶
29、塞上有通孔，用专门配置的易熔合金封死。当过载时间较长，油温超过限定的温度时易熔合金被融化，腔内有野喷出，泵轮与涡轮失掉液力连接从而保护了电机不会长时间过载，链子不被拉断，也不致因油温过高而造成事故。2.1.6电动机刮板输送机电动机不用液力耦合器时，采用双鼠笼转子并具有高启动转矩的隔爆型电动机。采用液力耦合器时，对电动机的启动转矩无高要求，只是要求最大转矩要高。因为用液力耦合器时，电动机是轻载启动，如果液力耦合器的输入特性与电动机特性匹配得当，则对负载的启动转矩可接近电动机的最大力矩。为解决刮板输送机重载启动的困难，德国和英国使用双速电动机。双速电动机是两种额定转速的鼠笼式感应电动机，它的定子上
30、装有两套绕组，一套低转速绕组，一套高转速绕组。以低转速绕组运转时，能给出3倍以上额定转矩的启动转矩。低速运行时的输出功率约为高速时的1/2,启动电流比用高速绕组的电流低得多，电压降低。使用双速电动机时，以低速绕组启动，达到一定转速时，换接高速绕组常态运转。采用双速电动机需要专用的控制开关，以低速启动运转到给定的时间，断开低速绕组,间隔约150ms接通高速绕组运行。在换接的断电间隔中，电动机的转速因负载不同约下降50-250rmin,即使是满负荷启动，高速绕组也不是从静止启动的，因而高速启动的电流也不高。双速电机的运转特性使刮板输送机在重载下能平稳启动。采用双速电动机与适用液力耦合器相比，因没有
31、液力耦合器的滑差，不需经常检查和补充工作液体，没有过载喷油之患。但是，也没有液力耦合器的几种有益功能。双速电动机专用的控制开关中，必须要有完善可靠的电气保护装置。2.2机尾部机尾部分为有驱动装置和无驱动装置两种。有驱动装置的机尾部，因尾部不需要卸载高度，除了尾部架与机头架有所不同外，其他部件与机头部相同。无驱动装置的机尾部，尾部上只有供刮板链改向用的尾部轴部件。如图2-3所示为一种边双链型的，尾部轴上的链轮也可用滚筒代替。图2-3机尾部滚筒2.3中部槽及附属部件中部槽的刮板输送机的机身，由槽帮钢和中板焊接而成。上槽是装运物料的承载槽,下槽底部敞开供刮板链返程用。为减小刮板链返程的阻力，或在底板
32、松软的条件下使用时防止槽体下陷，在槽帮钢下加焊接底板构成封底槽。使用封底槽安装下股刮板链和处理下股链事故比较困难，可以用间隔几节封底槽装一节有可拆中板的封底槽的办法，以减少困难。用于机械采煤工作面的中部槽，除了运煤外，还要承受采煤机骑在上面运行的负荷，即垂直方向受采煤机的重压和滚筒切割煤层时的冲击。推、拉液压支架的侧向力和纵向力,使中板拱曲受弯，连接件受拉、压和弯曲。大块煤岩卡死在槽中时，中板受压。中部槽的恶劣工作条件，造成它的损坏形式除了磨损外还有槽体变形和连接件损坏。因此，中部槽应有足够的强度、刚度和耐磨性。为检验中部槽的质量，我国制定了刮板输送机中部槽试验规范（MTl02-85）。此规范
33、对试验项目、试验方法和强度指标都有具体规定。中部槽的形式列入标准的有中单链型、中双链型、边双链型三种。除了用于轻型刮板输送机的中单链型采用冷压槽帮钢外，其他都用热轧槽帮钢制成。中部槽除了标准长度以外，为适应采煤工作面长度变化的需要，设有50OnlIn和100Onlin长的调节槽。机头过度槽和机尾过度槽是机头架与机尾架连接的特殊槽，它的一端与中部槽连接，另一端与机头架或机尾部架连接。为了使从下槽脱出的刮板链在运行中回到槽内，可在尾部过渡槽的下翼缘装设上链器。中部槽受煤和刮板链的剧烈摩擦，是使用量和消耗量最大的部件。中部槽的井下使用寿命，目前是按过煤量衡量。刮板输送机通用技术条件种规定的过煤量列于
34、表2-1中。表2-1中部槽过煤量槽宽mm280320420520(620)630730764830轻型2628212220230240中型260重型21202180为提高中部槽的使用寿命，目前采用的方法有多种。如：将两端进行淬火处理，或加焊高镒钢铸造端头，中板两端链道处用等离子喷焊耐磨合金；易磨损处堆焊硬质合金；加大中板厚度；改进槽帮钢的断面以增加强度和刚度。制造中部槽的槽帮钢已有定型标准，规定的形式有D型、E型和M型三种。D型为中单链刮板输送机用热轧槽帮钢，E型为中单链和中双链用，边双链也可以使用，M型为边双链用的热轧槽帮钢。E型与M型相比不仅中板宽度减小从而增大了刚度，而且还增强了中板与槽
35、帮钢的焊接强度，便于焊接，链子不磨焊缝。中部槽的槽帮钢中腰上的连接座供安装铲煤板、挡煤板和无链牵引齿条用。在综采工作面使用时，液压支架上的推移千斤顶连接在挡煤板下部的长孔上，由于推移输送机特别是拉移液压支架的阻力很大，致使支座的负荷特别大，如果焊接不牢会拉坏支座。因此提高支座的可靠性是一个重要问题。中部槽的连接装置是将单个中部槽连接成刮板输送机机身的组件，它既要保证对中性,使两槽之间上下、左右的错口量不超过规定，又要允许相邻两槽在平、竖两个平面内能折曲一定的角度，使机身有良好的弯曲性能，还要求同一型号中部槽的安装、连接尺寸相同，能通用互换。目前应用的有插销式、哑铃式、插入圆柱销式等。连接装置是
36、中部槽的薄弱环节，目前还在不断改进。铲煤板在推移中部槽时用来清理工作面的浮煤，它固定在中部槽的支座上，安装后上缘应低于槽帮，下缘要超出槽底，宽度方向与采煤机滚筒应有间隔。铲煤板的刃口应有足够的强度。机采矿用的挡煤板是一个有多种功能的组合件，其作用是防止煤向采空区洒落，以及为采煤机导向、放置电缆和水管、为千斤顶提供连接点等。挡煤板必须具有足够的强度和刚度，因为它的变形和损坏会影响采煤机的运行。中部槽在弯曲状态下，挡煤板之间不仅不能互相干涉，还应使采煤机能正常运行。平巷中使用刮板输送机时，挡煤板仅作增加装煤量和防止撒煤之用。2.4刮板链刮板链由链条和刮板组成，是刮板输送机的牵引构件。刮板的作用是刮
37、推槽内的物料。目前使用的有中单链、中双链、边双链三种。刮板链使用的链条，早期用板片链和可拆模锻链，现在都用圆环链，链条在运行中不仅要承受很大的静负荷和动负荷，而且还要在受滑动摩擦作用的条件下运行，要受矿水的浸蚀，因此目前使用的圆环链都是用优质合金钢焊接而成的，并经热处理和预拉仰处理，使之具有强度高、韧性大、耐磨和耐腐蚀等特性。圆环链已经标准化，矿用高强度圆环链(GB/T12718-1991)对圆环链的形式、基本参数及尺寸、技术要求、试验方法及验收规则都作了规定。圆环链规格是以链环棒料直径和链节距的毫米尺寸表示，标准规格有七种：10X40,1450,1864,2286,2486,26X92,30
38、108o圆环链按强度划分为B、C、D三个等级，各级的基础机械性能要求见表2-2。GB/T12718-1991对圆环链的脉动负荷寿命及弯曲绕度值都有规定。为保证链子与链轮正常啮合，对圆环链的尺寸公差也作了规定。刮板的形式要能在运行时有刮底清帮、防止煤粉粘结和堵塞的作用，并应尽量减小质量。刮板可用轧制异型钢或用锻造、铸造合金钢经韧化热处理制成。刮板、链条不与中板接触，两侧与槽帮形状相同，刮底清帮效果好。表2-2机械性能要求项目强度等级BCD最小破断拉力/N-mm26308001000破断最小伸长度/%121212试验应力/Nmm2500640800试验负荷下最大总伸长度/%1.41.61.9试验应
39、力与最小破断应力之比/%808080刮板的间距按所运物料的性质和块度及安装倾角确定。刮板链切入物料的阻力，应大于物料在槽内移动的阻力。刮板间距过大，不能带动物料运行，或只能带动部分物料运行；刮板间距过小，加大了链子重力，增加了运行阻力，浪费了材料。双链刮板链的刮板，还有支撑两条链子使之保持中心距，并使绕经链轮的链环与链窝能正常啮合的功用，因为刮板变形严重时，通过链轮时容易掉链。刮板与链条的连接，边双链式目前多采用U形连接环的两侧套入链环，然后用螺栓与刮板连接；中单链刮板上有链窝，以此链窝与链条的平环相配，用特制的U形螺栓和自锁螺母固定；中双链的刮板上有链窝，用卡链横梁和刮板夹持平环，以螺栓和自
40、锁螺母固定。刮板与链条的连接方式，可使用长链段的链条，它接头少，可减少接头事故，但必须配备几种不同长度的调节链段，以适应输送机长度的变化。长链段的长度以便于井下搬运为宜。目前生产的14X50的矿用高强度圆环链，出厂长度有9.75m和4.75m两种。另配有2.35m、4.15m长的短链段和3、5、7、9环的短链；26X92的圆环链，标准链段为18.31m,另配有多种长度的调节链。双链式刮板链采用长链，应按规定长度出厂选择配对，以减少两条链受力不均，在使用中也不得拆对。两条链子用接链器或接链环连接。对这种连接器件的要求是能顺利绕经链轮，与链条有相同的机械性能，连接可靠。接链器是目前中单链常用的连接
41、器件，又称作蛙式接头。接链环有多种，其中的一种由两个完全对称的半环组成，一端为T形槽，另一端为T形槽，两半对合后用弹性销定位。目前使用的三种刮板链可作如下比较。边双链的拉煤能力强，特别适于拉大块较多的硬煤，但边双链两条链受力不均，特别是中部槽在弯曲状态下运行时更为严重；中单链用大直径圆环链，强度很高且没有受力不均的问题，断链事故少，刮板遇到刮卡阻塞时可偏斜通过，刮板变形时不会导致过链轮时跳链，中单链的缺点是因链环尺寸大，所用链轮直径增大，机头、机尾的高度相应增加，拉煤能力不如边双链，特别是对大块煤较多的硬煤；中双链能较好地克服边双链受力不均的缺点，显示出它的优越性。2.5紧链装置刮板链安装时，
42、要给予一定的预紧力，使它运行时在张力最小点不发生链条松弛或堆积。给刮板链施加张紧力的装置叫紧链装置。早期的轻型刮板输送机用改变机尾轴位置的办法人力紧链，现在都采用定轴距紧链。目前应用的方式有三种：一种是将刮板链一端固定在机头架上，另一端绕经机头链轮，用机头部的电动机使链轮反转，将链条拉紧，电动机停止反转时，立即用一种制动装置将链轮闸住，防止链条回松；另一种方式与前一种基本相同，只是不用电动机反转紧链，而用专设的液压马达紧链；第三种方式是采用专用的液压缸紧链。第一种紧链方式使用的紧链器有三种：棘轮紧链器、摩擦轮紧链器、闸盘紧链器。棘轮紧链器装在I型和II型的减速器二轴的伸出端，棘轮固装在二轴端，
43、手把在运行位置时，弹簧顶杆使插爪脱离棘轮，棘轮任意转动，紧链时将紧链器把手扳到“紧链位置”，插爪被弹簧顶入棘轮的齿跟，然后反向继续开动电机，使机头链轮反转，因棘轮插爪的限制，电机停转时链条不能回松。当链条被拉紧到有足够拉力时，停止电动机，从链条自由端拆除多余的链段，将刮板链接在一起后，在启动电机使链轮反转的同时，将手把复位到“运行位置”，使插爪脱开棘轮，拆除紧链挂钩即可正常运行。棘轮紧链器结构简单，操作方便，适用于轻型刮板输送机。因为用于功率较大的刮板输送机时，紧链后棘轮与插爪之间的压力很大，搬开手把时不安全。摩擦轮紧链器，装在I型和H型减速器二轴的伸出端，制动轮固定装在二轴端，闸带环绕在制动
44、轮外缘。制动时使用把手经凸轮和拉杆将闸带拉紧，在制动轮缘上产生摩擦制动力。该紧链操作与棘轮紧链器不同的是，紧链时需由两人配合操作，一人开动电机，一人操作凸轮手把；断电时，立即扳动凸轮，用闸带将制动轮闸住；紧链结束时，仅由一人扳转凸轮并松开闸带即可。摩擦轮紧链器比棘轮紧链器操作安全，它在减速器的安装位置与棘轮紧链器相同。闸盘紧链器由闸盘和制动装置组成，闸盘装在In型减速器的一轴上，制动装置安装在连接筒上。紧链时反转开动电机，链轮反转，刮板链逐渐被拉紧，到电机堵转为止，立即扳动手轮，用夹钳将闸盘闸住，同时切断电机电源。由于夹钳对闸盘的制动力与刮板链的张紧力有一定的比例关系，链条的张紧力显示在张力指
45、示器上。慢慢反转手轮松开夹钳，放松被拉紧的刮板链，到指示器显示出刮板链需要的张紧力为止，立刻将闸盘闸死。拆去多余的链段，接好链子后，反转手轮松开夹钳。手轮是利用螺旋副和杠杆夹紧或松开夹钳；张力指示器依靠螺旋副一端的液压缸，通过液压作用显示出闸盘制动力或链条张紧力。第二种紧链方式使用的液压马达安在连接筒上，减速箱一轴上装紧链齿轮。图2-4摩擦轮紧链器液压马达紧链装置的液压系统装置的液压系统及机械传动系统。紧链时，将操作手把扳到J位，惰轮将主减速器一轴上的紧链齿轮与紧链减速器上的齿轮啮合。手动换向阀扳到紧链位置，压力液经梭阀进入液控锁，克服弹簧压力，使插爪从齿槽中脱出，与此同时液压马达供压力液，液
46、压马达带动机头链轮反转紧链，紧链力的大小用溢流阀调节，由压力表上的读数经换算得到，紧链运转时，压力表上升到规定的压力值，即表明已达到了规定的紧链力。将手动换向阀扳到中间位置，马达停止，液控锁卸压，在弹簧作用下，插爪插入齿轮的齿槽。刮板链保持张紧状态。拆去多余的链段，接好链子后，将手动换向阀换到运转位置，液压马达带动接好的刮板链运转，紧链挂钩松开后，停止马达运转，卸载紧链挂钩，将操作手把扳到K位，惰轮脱开紧链齿轮，关断截止阀，完成紧链操作。电气闭锁装置的作用是：当惰轮与紧链齿轮啮合时，切断主电机的电源，惰轮脱开时主电机才能接通，以防止误动作。第三种紧链方式是使用单独的液压缸紧链器。这种紧链器是一
47、个带增压缸的液压千斤顶装置，由泵站供给压力液，紧链时需要将它抬到紧链位置使用。上述各种紧链装置中，棘轮紧链器和摩擦紧链器结构简单，使用方便，但它们不能显示出链子张力的大小。其余三种都能显示和准确控制链子的张紧力。液压马达紧链装置的操作简单，安全性高。液压缸紧链器使用虽不方便，但它可以移到任何部位使用。2.6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。综采工作面使用液压支架上的推移千斤顶，非综采工作面用单体液压推溜器或手动液压推溜器。单体液压推溜器它实为一个液压千斤顶。为便于在采煤工作面使用，采用内回液结构,即经活塞杆的心部回液，没有外露的回液管。使用时，将推溜器的活塞杆插销连
48、接在中部槽挡煤板上，再将其底座用支柱撑在顶板上。扳动操作阀，向活塞一侧注入压力液，活塞杆就将中部槽推向煤壁；向活塞的另一侧注入压力液，缸体和支座向前收回。单体液压推溜器在采煤工作面的布置。间隔一定距离装设一个推溜器；压力液由设在平巷内的泵站经高低压管路循环。如采用外注式的液压推溜器，用注液枪注液，不需在推溜器上连接固定管路。液压推溜器使用的液体为含35%乳化油的中性水溶液。A、B、C三种形式的区别在供液系统。A、B型都要高压供液管路，A型的低压液体用低压回液管返回油箱，B型排到工作面，可在高压管路上连接注液枪，供外注式液压支柱用液。C型为外注式，与外注式单体液压支柱共用一套供液系统，用注液枪供液，低压液排到工作面。
