刮板机中部槽修复技术探讨
煤矿刮板机中部槽修复方案探讨

26研究与探索Research and Exploration ·生产与管理中国设备工程 2019.09(上)1 概述刮板输送机是综采工作面的主要运输设备,以刮板链为牵引构件、以中部槽为支撑机构。
刮板机是采煤机的行走轨道,不仅要承受采煤机的运行负荷,还要满足液压支架的纵向力和侧向力,同时还会受到岩石、大块煤卡死在中部槽时的挤压力、冲击力等。
因此,对中部槽的可靠性提出了很高的要求。
在很多煤矿生产过程中,中部槽的主要失效形式为磨损,严重时会出现链道磨穿、磨损变形甚至断裂等情况,影响设备运行及企业生产。
2 修复工艺中部槽磨损之后的修复工艺比较多,现就常用的3种工艺方案,即堆焊、等离子熔覆和更换中底板作简单介绍,并结合蒋庄矿前期在设备维修中积累的相关经验做对比探讨。
2.1 堆焊堆焊是采用焊接手段进行金属表面改性的一种方法,即根据实际需要在零件上堆焊一层或者几层所需性能的材料。
堆焊再制造技术的优点是设备简单、操作灵活、结合强度高、适合现场处理。
缺点是焊缝表面成形不均匀、对母材的稀释率较高、生产效率低。
中国矿业大学开发了KD 系列中部槽专用耐磨堆焊焊条,以低碳钢为焊心、药皮渗合金的焊条,靠B 与Fe 生成大量高硬度硼化物来提高堆焊层的耐磨性。
结果表明,当堆焊层稀释率达到50%时,耐磨性依旧很高。
结合蒋庄矿机厂使用的工艺,目前现场使用506或507焊条,或用D212型焊丝进行堆焊,表面会存在熔渣,需要对保护渣进行清理,导致焊接效率比较低。
今后计划使用无渣药芯焊丝,直径1.6mm,堆焊后硬度HB530以上即可满足使用。
中部槽中板采用花纹焊道堆焊耐磨层,堆焊花纹的类型有矩形、条形、两侧煤矿刮板机中部槽修复方案探讨齐卫东1,殷宪波1,万召田1,张柳1,高桂营1,岳宏霖2(1.山东能源集团枣矿集团蒋庄煤矿,山东 枣庄 277519;2.天津中矿新材料科技有限公司,天津 300350)摘要:刮板输送机是煤炭开采系统的关键设备,其部件中部槽的耐磨可靠性对保障设备开机率和安全生产非常重要。
刮板运输机中部槽焊接工艺研究

表 2 ZG30MnSiMo 化学成分
元素
C
Si
Mn
Mo
· 125 ·
2 焊接材料性能 焊接材料的选择取决于焊接接头的机械性能要求。对 于 HARDOX450 和 ZG30MnSiMo 异种材料焊接,随着焊缝 力学强度的提高,塑性和韧性降低,若仍采取等强度匹配 原则,焊缝的韧性将继续下降,可能会导致发生低应力脆 性断裂。因此,在槽帮耐磨铸钢和耐磨中板焊接时,应采用 等韧性原则,形成焊缝韧性不低于母材的低组配焊接接 头,只要焊缝强度不低于母材的 87豫,就能保证焊接接头 与基体材料强度一致。我们根据低强匹配原则,选用满足 GB/T8110,强度等级是 700MPa 级的 ER69-G(椎1.2)焊丝, 该焊丝化学成分及机械性能见表 3、表 4。 由表 3 可以看出,ER69-G 焊丝含有足够的 Ni 和 Mo, 韧性好,抗冷、热裂能力强。因此,该焊丝的选择既符合焊 接接头强度匹配的原则,又满足工艺性能的要求。 3 混合气体保护焊特点 混合气体保护焊采用在惰性气体中加入一定量的活 性气体,形成的临界电流小于纯 CO2 气体保护焊,电弧稳 定、飞溅小,有利于融合和焊缝成型,且能获得稳定的焊接 工艺性能和良好的焊接接头,因此,混合气体保护焊的力 学性能优于纯 CO2 气体保护焊,我们采用的混合气体的比 例为 Ar80%+CO220%。 4 中部槽组对过程 将挡板槽帮、铲板槽帮、中板按指定位置放置在在组 对工装上,通过组对工装调整中板和两侧槽帮的相对位 置,保证中板与槽帮对接处间隙均匀且臆2mm,找正对角 线,保证图纸尺寸后,在槽帮两端头各焊 2 个拉筋,对中板 和槽帮进行预热点固,预热温度控制在 120-150益范围 内,点固合适后,进行定位焊,定位焊位置应距离两端头约 300mm,单侧定位焊 4 处左右,焊缝高度为 4-6mm,长度 50mm 左右,定位焊焊道内不得出现裂纹,在中部槽端头 设置引弧板和息弧板。 5 焊接过程控制 5.1 焊前准备 焊接前,应对所有焊接部位进行抛光,打磨去除氧化 皮,焊缝及焊缝边缘必须清理干净,不允许有油污、铁锈、 水、焊渣等焊接污染物,清理焊缝边缘单侧不得小于 10mm,焊接处露出金属光泽。 5.2 预热温度确定 预热温度、板厚、工作环境温度和焊接线能量等直接 影响焊接后的冷却过程。中部槽 HARDOX450 耐磨钢板和 ZG30MnSiMo 的异种合金钢焊接,焊接接头处采用 K 形坡
重型刮板输送机变线槽的修复技术

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支 护强 度 ( 厂 = 0 . 2 ) -O . 9 1 MP a  ̄ 0 . 9 6 MP a 对 底板 前端 比压 = O . 2 ) :1 . 9 5 MP a  ̄ 2 . 9 7 MP a 有 效移 架步距 :8 0 0 m m
小槽 帮受 到 的力 是 3种应 力 的综合力 ,因此其 工 作条 件 系数 取其 平均 值 。 由表 1 查 知 :n = 0 . 8 5 ,由此
[ 2 】 成大先 .机 械设计 手册 [ M 】.北京 :化学 工业 出版社 ,2 0 0 8 :
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受 静 载荷 的许用 应力 【 - 0 ]= n[ - 0 】 。 式中: 『 o - ]—— 焊缝 的许 用应 力 ;
— —
2 结语
母 体金 属许 用应 力 ;
采用该 “ 伸 根 ”焊 接 修 复 方 法 既节 省 物 力 和 人
n— —工 作条 件 系数 。
表 1 一般 焊 接 结 构 的 焊 缝 施 用 应 力
力 ,又节省时间,而且修理后的变线槽在尺寸强度方
面安全 可靠 ,在 资金 有 限的情况 下可 确保 刮板输 送 机 的正 常运行 ,这样 不仅 减低 了机 器 的淘 汰率 ,而且 减
焊缝许用应力 焊缝种类 应力状态 一般 E 4 3 及 E 5 0系 低 氢型 焊条 焊条 电弧 列焊条焊条 电弧焊 焊 、 自动焊和半 自 动焊 拉应力 0 . 9 】 [ 卅
同 煤 科 技
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干 净 ,去 除掉 所 有 的碳 化 物 ,并 按 上 述 工 艺 重 新 预
刮板机中部槽修复技术探讨

刮板机中部槽修复技术分析近年来,我国对煤炭的开采力度越来越大,刮板输送机逐渐向长距离、大运量、高效率以及长寿命的方向发展,这就对刮板机中部槽焊条修复的技术提出了更高的要求。
比如,中部槽的耐磨性就是亟需解决的一个问题。
鉴于此,我们必须采取一些措施解决中部槽的耐磨问题,使刮板输送机更好地为煤矿工作服务。
1 刮板输送机中部槽耐磨发展现状固本科技认为,在实际生产中,中部槽会与物料、链条以及刮板等发生摩擦,最终出现磨损甚至断裂问题。
有关调查数据显示,在刮板输送机使用中,我们每年被损坏的中部槽数量高达30万节[1],给我国煤矿开采造成了严重的经济损失。
针对这个问题,国内外提出了一些解决措施。
比如,为了增强中部槽的耐磨性能,延长它的使用寿命,国外使用高合金钢材料来制作刮板输送机的中部槽,同时把中板进行加厚处理,这种方法可以达到一定的效果,但是,它在很大程度上增加了中部槽的造价成本。
而我国主要是使用16Mn钢,并采用堆焊工艺在中板上焊接一个耐磨的金属层,从而达到抗磨效果。
但是,在运用中,那些高硬度的堆焊层会导致刮板输送机出现不均匀磨损问题,并且当磨损到一定程度后,刮板会出现一个沟槽,这样一来,刮板底面中的很多部分都会在中板上进行滑动,从而导致中板的端头被磨损掉,最终使中部槽损坏无法工作。
由此可见,传统的堆焊技术并不能很好地解决中部槽使用年限问题。
这里,我们就使用堆焊耐磨花纹技术对其进行处理对其进行处理,并分析了它的应用效果。
2 刮板输送机中部槽的耐磨堆焊技术和工艺2.1 堆焊焊条的选择在中部槽使用的过程中,它要承受摩擦、腐蚀、振动、冲击以及弯曲等各种作用,因此,选择合适的堆焊焊条材料是提高其耐磨性的关键。
一般来说,我国主要使用的耐磨堆焊材料是高锰钢,这种材料不仅强度高,而且耐磨性能好;KTD-032类型的焊条[2]堆焊效果也很好。
实践中,我们使用的是固本科技KB999耐磨焊丝,CO2气体保护焊接方法,这种焊接方法不仅操作简单,焊接成本较低,而且焊后变形小,焊缝抗裂性能高,飞溅也较小,成型后也非常美观,大大提高了刮板输送机中部槽的耐磨性。
刮板输送机中部槽修复技术应用分析

刮板输送机中部槽修复技术应用分析【摘要】刮板输送机是矿产开采当中最为核心的运输设备,直接影响着煤矿资源开采运输的效率。
在刮板输送机运行时,若刮板输送机中部槽磨损过大,并且没有及时检修,只能重新更换中部槽构件,那么则会对整个矿产企业生产带来较大的影响,并且造成检修成本巨量损耗。
焊接修复技术无论从成本还是效果来看,都是刮板输送机中部槽中底板最为高效的修复技术之一。
本文将针对刮板输送机结构以及刮板输送机中部槽磨损原因进行详细分析,探究出焊接修复技术与工艺实施应用策略。
【关键词】刮板输送机;中部槽;焊接修复技术在我国科学技术和工业科技不断发展的当下,促使各个行业实现了积极进步。
煤矿资源作为我国社会最为主要的能源材料之一,对社会各个领域的稳定发展打下坚实基础保障,当前社会对于煤矿资源的需求量日渐增多。
一般情况下,煤矿开采工作在实施的过程中施工环境非常恶劣,很容易导致刮板输送机的损耗,尤其是针对中部槽位置来说,非常容易在运输过程中出现无法避免的磨损情况,为此必须要定期对刮板输送机进行检修,有效修复中部槽位置。
本文将针对刮板输送机中部槽修复技术应用相关内容进行详细分析。
1.刮板输送机结构分析刮板输送机是一种有挠性牵引机构的连续运输机械,刮板输送机的组成结构由机头、机尾、电机、传动组织、控制和中部槽等诸多结构组成。
因为刮板输送机在运输的过程中往往会受到拉伸、压力、弯曲、冲击、摩擦、腐蚀等诸多因素影响,所以很容易导致刮板输送机各个部位的损耗。
刮板输送机中部槽质量直接决定了整个刮板输送机的应用效率,一般情况下在刮板输送机运行的过程中,会运输一些原煤、煤矸石等,对刮板输送机中部槽损耗较大。
2、刮板输送机中部槽磨损原因刮板输送机的运行原理的便是借助刮板和链条,在中板上进行滑行,因为运输的煤炭资源自重较大,所以刮板输送机运行阻力较大,中部槽很容易出现磨损问题。
刮板输送机在进行煤矿开采时,工作环境非常恶劣,并且很容易受到粉尘、潮湿等有害气体的侵蚀,运输强度也相对较大,很容易在摩擦以及高速重载的冲击之下受到损耗。
刮板输送机中部槽的研究分析

刮板输送机中部槽的研究分析刮板输送机中部槽的研究分析刮板输送机是长壁工作面的主要输送设备,为满足高产高效集约化矿井的生产需求,自20 世纪80 年代以来,国内外刮板输送机不断向大运量、长运距、大功率、长寿命与高可靠性方向发展。
相应地,对高性能刮板输送机元部件的研发提出了更高的要求。
另外,中小煤矿更多的中小型刮板输送机也存在技术升级和改造问题。
刮板输送机的中部槽是物料的承载部分,运行过程中承受煤、刮板和链条的剧烈摩擦,是使用量和消耗量最大的部件。
中部槽的质量占刮板输送机总质量的70% 以上,刮板输送机的失效,也多由中部槽的过度磨损或断裂引起,所以,中部槽的使用寿命是衡量整机寿命的重要指标。
中部槽除运煤外,还要承受采煤机的运行负荷,推、拉液压支架的侧向力和纵向力,大块煤、岩石卡死在槽中时的挤压、冲击力等。
以上恶劣工况,造成中部槽的损坏形式除磨损外,还有槽体的变形和连接件的损坏。
因此,中部槽应具有足够的强度、刚度和耐磨性。
为了提高中部槽的使用寿命,满足刮板输送机的使用要求,在一个工作面工作过程中无大修,国内外主要生产商对中部槽的结构型式、材料选用、加工工艺和耐磨处理等方面进行了大量的研究。
下面北京固本科技有限公司将从上述几方面对国内外刮板输送机中部槽的研究现状进行分析,并对下一步发展趋势作展望,为大型刮板输送机的研发和现有机型的改造升级提供参考。
1 研究现状1.1 结构型式中部槽由槽帮和中板焊接而成。
为减小刮板链返程的阻力,或在底板松软条件下使用时防止槽体下陷,在槽帮下加焊底板构成封底槽。
中部槽的形式已标准化,目前有单链、双边链和中双链3 种形式。
中部槽的长度根据支架宽度而定,1.5 m 和1.75 m 的居多,目前DBT 已有2 m 长中部槽应用;宽度根据产量和链速共同确定,最宽已达1.4m。
槽帮钢有 D 形、E 形和M 形 3 种[2]。
E 形与M形相比,不仅因中板宽度减小而增大了刚度,还增强了中板与槽帮钢的焊缝强度,便于焊接,链子不磨焊缝。
SGW-44型刮板运输机中部槽失效分析及优化改进

SGW-44型刮板运输机中部槽失效分析及优化改进闫斌锋【摘要】针对某矿综采工作面的刮板运输机在实际应用中存在的问题,对中部槽磨损失效的故障进行了原因分析,从中部槽的质量、新型以及表面处理等方面出发,进行了优化改进,并提出了相应的改进措施.实践表明:通过对刮板运输机中部槽进行优化改进,不仅解决了运输机在实际运行期间中部槽磨损失效的问题,而且提高了刮板运输机的运行效率,在降低中部槽制造成本的同时,增强了煤矿企业生产的可靠性.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2019(034)004【总页数】3页(P163-164,205)【关键词】刮板运输机;综采工作面;中部槽;磨损失效;优化改进【作者】闫斌锋【作者单位】西山煤电集团镇城底矿机电科外维队, 山西古交030203【正文语种】中文【中图分类】TD528引言在刮板运输机稳定运行的期间,中部槽作为其主要的执行机构之一,经常会与煤炭、矸石等物料发生撞击,从而产生较大程度的摩擦以及振动,不仅加剧了刮板、中部槽以及刮板链之间的磨损,还会导致中部槽出现跳链卡死等现象,从而使得刮板运输机刮板链断开以及电机承载能力过大而发生烧毁等,影响了运输机正常运行,严重时还会导致停机现象。
因此针对SGW-44型刮板运输机的中部槽磨损失效等故障进行了原因分析,并提出相应的改进措施。
1 中部槽工况及主要故障SGW-44型刮板运输机主要由机头部、机尾部、中间部以及附属装置等组成,其中溜槽由中部槽、调节槽以及连接槽等三部分组成,中部槽是由中板和槽帮钢焊接而成,对于该刮板运输机的中部槽而言,其形式为边双链型,槽钢帮的形状为M 形。
刮板运输机在正常工作期间,其刮板链是作为主要的牵引结构来动作的,而溜槽则是作为运送煤炭、矸石等的承载机构来动作的,当与该刮板运输机配套使用的电动机开始工作时,经过液力耦合器以及减速器的动作,链轮会开始旋转,从而使得刮板链可以长时间的维持运转,进而将溜槽中的煤炭矸石等物料从机尾运送到机头。
重型刮板输送机中部槽修复工艺

重型刮板输送机中部槽修复工艺【摘要】中部槽是刮板输送机的机身主要构件,它既是刮板链的运行通道,又是采煤机的运行轨道,故工作阻力大,摩损十分严重,须进行定期维修保证较高强度和较好的耐磨性。
针对SGZ630/150中双链重型刮板输送机中部槽的焊接要求,本文从理论上分析了耐磨低合金结构钢(NM360)与槽帮ZG30SiMn之间的焊接工艺要求,在焊前准备、焊接工艺、焊后焊接变形的预防措施等方面提出了合理的工艺方法,并从实践上论证了焊接工艺方法的可行性,从而保证了中部槽良好的焊接机械性能。
【关键词】NM360;ZG30SiMn;碳当量;反变形法;刚性固定法前言刮板输送机使用效能取决于中部槽的耐磨性。
如何提高中板耐磨度和中部槽强度是保证中部槽维修质量的前提条件。
公司技术人员通过对材质的分析制定了经济可行的维修方案和合理的焊接工艺措施,从而保证了溜槽维修质量,大大延长使用寿命。
1 经济可行的维修方案(1)不改变中板和封底板的材质,根据溜槽磨损程度更换中板、封底板。
(2)不改变中部槽的制造工艺,焊接采用富氩气体保护焊。
(3)对于磨损的铲板槽帮顶面用NM360板敷焊修复。
(4)对中板货载表面进行耐磨强化设计,即用PK-YD5堆焊药芯焊丝堆焊一层菱形网格,熔敷金属硬度为HRC53~58,菱形网格厚度为4mm~6mm,菱形条宽度8mm~12mm,从而保证中部槽在运行中只磨损强化耐磨合金层,确保达到并超过普通新中部槽过煤量。
对于中板在基体强度不降低的前提下,可进行多次强化耐磨处理,该循环过程称谓“再制造工艺”,切实做到“废旧不等于废弃”的承诺,实现了中部槽的循环利用。
(5)由于在中板表面堆焊了一层耐磨合金层,在保证安装尺寸不改变的情况下中板厚度由原20mm改为16mm,降低维修成本。
(6)为了保证焊接质量,在封底板底面焊接完成后,将焊枪伸入封底板与中板形成的空间对封底板的另一面两端各焊一条长约300mm的焊缝。
(7)维修后保证图中所示尺寸。
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刮板机中部槽修复技术分析
近年来,我国对煤炭的开采力度越来越大,刮板输送机逐渐向长距离、大运量、高效率以及长寿命的方向发展,这就对刮板机中部槽焊条修复的技术提出了更高的要求。
比如,中部槽的耐磨性就是亟需解决的一个问题。
鉴于此,我们必须采取一些措施解决中部槽的耐磨问题,使刮板输送机更好地为煤矿工作服务。
1刮板输送机中部槽耐磨发展现状
固本科技认为,在实际生产中,中部槽会与物料、链条以及刮板等发生摩擦,最终出现磨损甚至断裂问题。
有关调查数据显示,在刮板输送机使用中,我们每年被损坏的中部槽数量高达30万节[1],给我国煤矿开采造成了严重的经济损失。
针对这个问题,国内外提出了一些解决措施。
比如,为了增强中部槽的耐磨性能,延长它的使用寿命,国外使用高合金钢材料来制作刮板输送机的中部槽,同时把中板进行加厚处理,这种方法可以达到一定的效果,但是,它在很大程度上增加了中部槽的造价成本。
而我国主要是使用16Mn钢,并采用堆焊工艺在中板上焊接一个耐磨的金属层,从而达到抗磨效果。
但是,在运用中,那些高硬度的堆焊层会导致刮板输送机出现不均匀磨损问题,并且当磨损到一定程度后,刮板会出现一个沟槽,这样一来,刮板底面中的很多部分都会在中板上进行滑动,从而导致中板的端头被磨损掉,最终使中部槽损坏无法工作。
由此可见,传统的堆焊技术并不能很好地解决中部槽使用年限问题。
这里,我们就使用堆焊耐磨花纹技术对其进行处理对其进行处理,并分析了它的应用效果。
2刮板输送机中部槽的耐磨堆焊技术和工艺
2.1堆焊焊条的选择
在中部槽使用的过程中,它要承受摩擦、腐蚀、振动、冲击以及弯曲等各种作用,因此,选择合适的堆焊焊条材料是提高其耐磨性的关键。
一般来说,我国主要使用的耐磨堆焊材料是高锰钢,这种材料不仅强度高,而且耐磨性能好;KTD-032类型的焊条[2]堆焊效果也很好。
实践中,我们使用的是固本科技KB999耐磨焊丝,CO2气体保护焊接方法,这种焊接方法不仅操作简单,焊接成本较低,而且焊后变形小,焊缝抗裂性能高,飞溅也较小,成型后也非常美观,大大提高了刮板输送机中部槽的耐磨性。
2.2堆焊花纹的选择
在堆焊的过程中,如果中部槽和刮板的摩擦比较均匀,它也可以在一定程度上缓解磨损的程度。
因此,我们要合理选择堆焊的花纹,尽量使中部槽与刮板之间的磨损相对均匀。
具体来讲,堆焊花纹的类型多种多样,比如,菱形、条形、人字形以及框形等,相关试验表明,大交叉的断续焊道花纹形状的耐磨效果较好[3],与其他花纹相比,在同等条件下,它的耐磨效果可以提升25%。
这种堆焊花纹中的焊道都均匀分布,并且每个焊道中还是间断焊。
在具体的应用中,这种花纹保证了刮板输送机中的链条、中板以及刮板等都能够均匀磨损,而且每个焊道中间都进行断开,不仅可以防止焊接变形问题,而且缝隙中间留下的煤粉等物质也可以在一定程度上减少磨损。
2.3堆焊技术和工艺
在进行具体堆焊的时候,工作人员要严格依照相关标准进行操作,注意焊接的顺序,处理好焊缝问题等。
具体来讲,堆焊技术和工艺主要包括以下几个步骤:(1)用氧乙炔焰加热或者其他方法对中板上的铁锈和油污等进行清理,保持堆焊部位的清洁;(2)依照相关规定,使用样板画出焊道的具体形状和尺寸大小等;(3)利用钢管等支撑物支撑在中部槽的中板和底板之间,以免在堆焊的过程中出现变形问题;(4)选择一定规格大小的焊条进行堆焊,在堆焊顺序上,一般先对两个大的对角焊道进行堆焊,然后在对其他一些短的焊道进行堆焊;(5)在堆焊过程中,每个焊道都是间断焊,间断距离为10cm,焊缝的长度也控制在10cm,同时注意焊道的交叉处也要进行断开。
另外,全部的焊道都是单层,焊道的具体高度在2mm左右;(6)在堆焊工作结束后,要等
它冷却后再把钢管取掉,以保证堆焊的质量。
2.4堆焊技术的应用效果
相关实践证明,未堆焊中部槽平均的使用寿命是27万吨左右,而耐磨堆焊中部槽平均的使用寿命高达158万吨[4],减少了中部槽部件的更换费用,给煤矿开采企业节约了大量资金。
总之,在对刮板输送机中部槽进行堆焊之后,它的强度和耐磨性得到很大程度的提高,不仅中部槽没有出现变形等问题,而且断链和掉道等事故发生的几率也大大降低。
由此可见,耐磨堆焊技术的应用在延长中部槽使用寿命和节约煤矿企业运营成本方面具有重大意义。
3结语
综上所述,刮板输送机是煤矿开采设备中的重要组成部分,在促进煤矿开采方面占据着重要地位。
在具体的应用中,刮板运输机中部槽作为其中一个部件,很容易出现磨损,影响煤矿生产的正常进行。
为了解决这个问题,我们要选择合适的材料和花纹,采用堆焊技术对其进行堆焊,收到了良好的效果。
因此,今后我们要加强对中部槽耐磨堆焊技术和工艺的研究和应用,不断提高中部槽的耐磨性能。