安全生產(chǎn)是國有煤炭企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益、實(shí)現(xiàn)改革脫困和可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，沒有安全，一切都無從談起。隨著企業(yè)改革的深入和市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國有煤炭企業(yè)職工的思想觀念、就業(yè)觀念和價(jià)值觀念都發(fā)生了很大的變化，在一定程度上給搞好安全生產(chǎn)增加了難度。在新形勢下，除了要提高員工素質(zhì)和安全管理以外，提高煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)水平已成為當(dāng)務(wù)之急。如何提高煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)水平，其中重要的一條就是提高設(shè)備的安全性及可靠性。
刮板輸送機(jī)在煤炭生產(chǎn)過程中有無可替代的作用，它的工作情況直接影響井下的生產(chǎn)。刮板輸送機(jī)是綜采工作面的關(guān)鍵設(shè)備，由于刮板輸送機(jī)運(yùn)行工況惡劣，事故和故障也時(shí)常發(fā)生。2002年、2003年神東公司刮板輸送機(jī)事故及事故累計(jì)影響生產(chǎn)分別為479. 2h、295h，占綜采系統(tǒng)故障影響時(shí)間的32. 2%和21%，占到全公司故障影響時(shí)間的12%和11%；因此，有必要對其事故及故障原因進(jìn)行分析，找到合適的預(yù)防手段，防止這類事故及故障的發(fā)生。在這種背景下，刮板輸送機(jī)綜合檢測裝置顯得尤為重要。傳統(tǒng)的刮板輸送機(jī)檢測裝置單一，技術(shù)含量不高、維護(hù)復(fù)雜、不能實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控，無法滿足突出生產(chǎn)安全性要求和技術(shù)發(fā)展的趨勢。
本裝置以刮扳機(jī)輸送系統(tǒng)為背景，對刮板輸送機(jī)綜合檢測裝置進(jìn)行深入研究，國內(nèi)刮板輸送機(jī)故障檢測技術(shù)取得了長足進(jìn)步，基本上能夠有效地檢測出刮板輸送機(jī)的故障。然而，人們把注意力過多地集中在檢測技術(shù)的提高及對單一故障的檢測控制，對于刮板輸送機(jī)整體的故障檢測和控制研究得不夠，這樣不利于刮板機(jī)輸送系統(tǒng)可靠的工作和設(shè)備的更新，這一狀況亟待改變。刮板輸送機(jī)綜合檢測裝置能夠有效的解決上述問題。
1、刮板輸送機(jī)的功能和結(jié)構(gòu)
刮板輸送機(jī)是一種撓性牽引機(jī)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，是保證實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)械化必不可少的重要設(shè)備之一。
1.1刮板輸送機(jī)的功能
工作面刮板輸送機(jī)主要用來與采煤機(jī)、液壓支架、順槽轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)和帶式輸送機(jī)配套而實(shí)現(xiàn)綜采工作面落煤、裝煤、運(yùn)煤、移溜和頂板支護(hù)等工序的機(jī)械化。刮板輸送機(jī)一般適用于018～415m的煤層，并可作為采機(jī)和刨煤機(jī)運(yùn)行的軌道和安裝基礎(chǔ)，以及液壓支架向前移動(dòng)的支點(diǎn)�，F(xiàn)在國內(nèi)生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)完全能適應(yīng)普采綜采工作面的需要。
1.2刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)
以SGW -150C型刮板輸送機(jī)為例，其主要結(jié)構(gòu)如圖1所示：
1.2.1機(jī)頭部
機(jī)頭部是由機(jī)頭架、鏈輪、減速器、盲軸、聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)組成，它是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給刮板鏈的裝置。機(jī)頭架是機(jī)頭部的骨架，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，由厚銅板焊接制成。各型機(jī)頭部的共同點(diǎn)如下：兩側(cè)對稱，可在兩側(cè)壁上安裝減速器，以適應(yīng)左、右采煤工作面的需要。
1.2.2機(jī)尾部
機(jī)尾部分為有驅(qū)動(dòng)裝置的和無驅(qū)動(dòng)裝置的兩種。如圖1所示為有驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)尾部，因機(jī)尾不需要卸載高度，除了機(jī)尾架與機(jī)頭架有所不同外，其他部件與機(jī)頭部相同。
1.2.3中部槽與附屬部件
中部槽是刮板輸送機(jī)的機(jī)身，由槽幫鋼和中板焊接而成，上槽是裝運(yùn)物料的承載槽，下槽底部敞開供刮板鏈返程用。為減少刮板鏈返程的阻力，或在底板松軟條件下，使用時(shí)防止槽體下陷，在槽幫鋼下加焊底板構(gòu)成封底槽。使用封底槽安裝下股刮板鏈和處理下股鏈?zhǔn)鹿瘦^困難，可以間隔幾節(jié)封底槽采用一節(jié)有可拆卸中板的封底槽的辦法。用于機(jī)械采煤工作面的中部槽，除了運(yùn)煤，還要承受采煤機(jī)騎在上面運(yùn)行的負(fù)荷，垂直方向受采煤機(jī)的重壓和滾筒切割煤層時(shí)的沖擊。推、拉液壓支架的側(cè)向力和縱向力，使中板拱曲變彎，連接件受拉、壓和彎曲。中部槽的惡劣工作條件，造成它的損壞形式除了磨損還有槽體變形和連接損壞。因此，中部槽應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性。
1.2.4刮板鏈
刮板鏈由鏈條和刮板組成，是刮板輸送機(jī)的牽引構(gòu)件，刮板的作用是刮推槽內(nèi)的物料。目前使用的有中單鏈、中雙鏈和邊雙鏈三種。刮板的間距，由所運(yùn)物料的性質(zhì)、塊度和安裝傾角確定。刮板鏈切人物料的阻力應(yīng)大于物料在槽內(nèi)移動(dòng)的阻力。
1.2.5緊鏈裝置
刮板鏈安裝時(shí)，要給予一定的預(yù)緊力，使它運(yùn)行時(shí)在張力最小點(diǎn)不發(fā)生鏈條松弛或堆積。目前應(yīng)用的緊鏈方式有三種：一種是將刮板鏈一端固定在機(jī)頭架上，另一端繞經(jīng)機(jī)頭鏈輪，用機(jī)頭部的電動(dòng)機(jī)使鏈輪反轉(zhuǎn)，將鏈條拉緊；另一種方式與前一種基本相同，只是不用電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)緊鏈，而用專設(shè)的液壓馬達(dá)緊鏈；第三種是采用專用的液壓缸緊鏈。
1.2.6推移裝置
推移裝置是在采煤工作面內(nèi)將刮板輸送機(jī)向煤壁推移的機(jī)械。綜采工作面使用液壓支架上的推移千斤頂，非綜采工作面用單體液壓推溜器或手動(dòng)液壓推溜器。
1.2.7錨固裝置
錨固裝置是刮板輸送機(jī)在傾角較大的工作面工作有下滑可能時(shí)，用以固定、防滑之用。它由單體液壓支架和錨固架組成，錨固架與機(jī)頭架、機(jī)尾架連接。
2、刮板機(jī)綜合檢測裝置發(fā)展的趨勢和現(xiàn)狀
隨著測量技術(shù)、傳感器、現(xiàn)代電機(jī)理論及微電子技術(shù)發(fā)展。
2.1控制電路數(shù)字化、智能化
控制、檢測電路經(jīng)歷分立元件、集成電路( KJOOI—KJ004、TC785、TC787)、超大規(guī)模集成電路(GAL16V8)、8位單片機(jī)(8031)、16位單片機(jī)(8096)、微型PLC、上位機(jī)控制一系列的變化。采用漢字菜單，形成了運(yùn)行方式、MCU控制、故障檢測、數(shù)據(jù)查詢、遠(yuǎn)方控制全部智能化、以人為本的模式。
2.2檢測技術(shù)智能化
隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，檢測技術(shù)由人工檢測、模擬儀器檢測到如今的智能傳感器檢測，使檢測技術(shù)智能化。人工檢測、模擬儀器檢測存在如下缺點(diǎn)：
(1)工作頻率低；
(2)檢測精度低；
(3)難于控制。
2.3現(xiàn)狀
我國刮板輸送機(jī)綜合檢測與世界先進(jìn)技術(shù)還存在著較大的差距。除了需要進(jìn)一步完善已有的功能外，還應(yīng)進(jìn)一步增加監(jiān)視覆蓋范圍，尤其在控制方面，應(yīng)做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障而且及時(shí)排除故障，從而盡量地減少不必要的損失和事故。近幾年來，刮板輸送機(jī)的技術(shù)越來越得到提高，檢測技術(shù)也較以前得到了飛速的進(jìn)步，但一直對刮板輸送機(jī)的整體檢測技術(shù)和控制技術(shù)研究不夠。我們要充分消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，要從刮板輸送機(jī)綜合檢測整體角度出發(fā)，充分考慮各種故障的檢測并對其進(jìn)行有效的排除，研究出適合中國國情的高可靠性刮板輸送機(jī)綜合檢測裝置，滿足國內(nèi)綜采的需要。
3、裝置的傳感原理以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.1傳感原理
圖2為系統(tǒng)傳感原理圖。
該傳感原理僅適用于邊雙鏈刮板輸送機(jī)鏈條的故障信號檢測。圖2中，在鏈輪上分別安裝舌板A和B，鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)舌板擺動(dòng)一個(gè)角度；在舌板A和B上安裝角度傳感器A和B，將舌板的轉(zhuǎn)動(dòng)角度轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出。通過檢測角度傳感器A和B輸出脈沖信號相位差的大小，判斷刮板鏈?zhǔn)欠癯霈F(xiàn)故障。
3.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
刮板輸送機(jī)綜合檢測裝置的結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括四大部分，它們分別是上位機(jī)、主控單元、故障檢測單元、停機(jī)裝置，故障檢測單元又包括跳鏈、堵轉(zhuǎn)檢測裝置和掉鏈、斷鏈、斷刮板檢測裝置。
3.2.1上位機(jī)
上位機(jī)可以采集主控單元的數(shù)據(jù)，也能對主控單元進(jìn)行控制，它們之間可以通過RS485通信。上位機(jī)能夠顯示刮板輸送機(jī)運(yùn)行的情況、存儲(chǔ)當(dāng)前數(shù)據(jù)、查詢歷史數(shù)據(jù)，這樣有利于及時(shí)了解現(xiàn)場情況，也利于故障分析。上位機(jī)軟件可以選擇MCGS、組態(tài)王等工控軟件，這些工控軟件易于編寫，性能穩(wěn)定，有利于維護(hù)。
三門峽富通新能源銷售皮帶輸送機(jī)、刮板式輸送機(jī)、斗式提升機(jī)等機(jī)械設(shè)備。
