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刮板输送机溜槽中板上弯变形分析

在兖矿集团首次使用SGZ-746/500wk型刮板输送机过程中,发生了中部溜槽中板上弯变形的情况,造成刮板E型螺栓弯曲与折断,刮板两端磨损加重,飘断链事故频繁发生。在拆检的96节中部溜槽上,中板均有不同程序的上弯变形,其平均变形量为7.4mm,最大变形量达12mm,溜槽中板上弯情况如图1所示。

 

1.上弯变形原因分析

该刮板输送机的突出特点是框架结构,挡板、铲板和封底三位一体,中部租槽置于框架之间,通过哑铃销联接。

1.1 底板浮煤的影响

经过工作面的实际测量,底板在没有浮煤的情况下,刮板上平面与溜槽中板的间隙为14mm,而在实际运行中,由于在框8架两侧底部积有浮煤,故使刮板的运行高度增加,这就减小了刮板与溜槽中板的间隙,造成刮板对中板产生一个向上的作用力。

1.2 底板起伏的影响

由于井下工作面底板起伏不平,如图2所示,造成刮板机溜槽高低不平,而底链牵引时的张力就易作用到中部溜槽搭接处,底链对溜槽搭接处中板也产生一个向上的作用力。

1.3槽帮与拒架向塞煤的影响

一般在框架与刮板机槽帮两侧间留有5mm的工艺间隙,在生产实际中,这个间隙中不可避免地进人碎煤,而在推溜和移架过程中,由于间隙中上下塞煤不均,导致产生两个力矩,靠煤壁的力矩为道时针方向,而靠采空侧的力矩为顺时针方向,因此,造成溜槽中板产生上弯变形。

经过井下实际观测,框架与槽帮间隙的塞煤是造成溜槽中板上弯变形的主要原因。

2.受力分析

推溜时中板受力挽曲线如图3所示,移架时中杨受力挠曲线如图4所示。

由材料力学习知,挠曲线的近似一微分程为f"=MIEI,对其经过两次积分得:

Eif'=Mx+c Eif=Mx2/2+Cx+D

当x=0和x=L时,f=0.由此可知:C=-ML/2 D=0 .当f'=0时,可求出,式中 f---中板上弯变形量,mm, E---材料弹性模量,Gpa, L---中板宽度,mm, I---惯性矩,kg.mm2, M---弯矩,Nmm。

根据液压支架的推溜和拉架力,可计算出中板的最大变形量。

3.改造措施

在溜槽槽帮下中焊限位板,改善它的受力状况及强度条8件。就可避免在推溜和移架时对中板产生弯矩而使中板上弯变形。可用 16Mm钢板作为限位板,将限位板焊在槽帮四角,如图5所示。经验算,焊上限位极后,限位极材料及焊缝受挤压,剪切的强度及均满要求。

4结束语

改造后的中部溜槽中板经运行没发生大的弯曲变形,也没发生因中板上营变形而造成刮板及E型螺栓变曲与折断的事故,因此,其变形原因分析是正确的,改造措施是行之有效的。


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