SZZ800/250型轉載機傳動裝置的改進

摘 要：通過煤礦井下實際生產，針對轉載機減速器的閘盤連接套及高速軸在結構設計上存在缺陷，具體問題具體分析，并及時進行了改進，提高了裝置的機械強度，創國內外同類行業先進水平。該項目的實際應用，減少了煤炭開采成本，實現了創收，并為域外項目的合作創造了良好的條件，為同類生產方式提供了經驗，針對域外開發項目具有很好的社會意義。

關鍵詞：轉載機；傳動裝置；改進；經濟效益

1 概述

2013年末鐵煤集團曉明礦與內蒙古興隆集團有限公司黑岱溝煤礦進行生產合作，第一個生產的綜采工作面是503工作面，設備調試正常后，該面于2014年3月開始正式生產。此工作面在生產之前是處于停產狀態，時間達一年之久，工作面設備狀態非常差、已嚴重老化。工作面使用是轉載機為SZZ800/250型，配套使用的減速器是16JS-200型減速器（其傳動功率為200KW），而配套電機是250KW，屬于設備能力不匹配，且轉載機長度過長（50米），傳遞扭矩過大，減速器處于長期的超負荷運轉狀態。其高速傳動裝置，主要包括閘盤連接套和高速軸、二軸組件損壞較為頻繁，平均每周損壞一套。這種情況致使生產中斷多，給正常生產造成了很大的影響，針對存在問題經過認真研究，決定對減速器高速傳動裝置進行改進，以減少生產中斷、保證503工作面的正常生產。

2 工作面地質條件

2.1 工作面位置及井上下關系

503綜采工作面位于礦井北部，南北長190米，東西推進長1968米，呈偽斜布置，工作面自西向東仰斜開采，工作面兩巷道和切眼揭露斷層F1一條，落差在12～20米之間，對回采有一定影響。

圖1 黑岱溝煤礦503工作面平面圖

2.2 煤層

本礦井范圍內煤層含5#層煤，可采煤層為5#和6#煤層，不可采煤層為4#、8#、9#煤層。5#煤層平均厚度4.8m，煤層傾角小于3°，呈黑色，塊狀半暗型煤，中間夾有兩層以上0.2-0.3m的夾矸，節理較發育，結構簡單。老頂為沙礫巖、粗砂巖，平均厚度10.45m，白色，灰白色石英砂礫巖；白灰色，米黃色粗砂巖，厚層狀泥質膠結，硬度在f>6以上。直接頂為泥巖、泥質砂巖，平均厚度9.27m，灰黑色，黑褐色泥巖，泥質粉砂巖致密，節理裂隙不發，工作面只在停采線附近70m～100m有沉積，其余全部被沖刷。直接底為泥質砂巖，平均厚度0.45m～1.2m，黑色，黑褐色泥質粉砂巖泥質膠結致密，層理發育。老底為砂礫巖、粗砂巖，平均厚度26.32m，白灰色粗砂巖，厚層狀不現層理，泥質膠結致密整體性好。

2.3 地質構造

地質構造狀況：503工作面掘進期間共揭露斷層F1一條，走向NE35°-55°、傾向SE35°、傾角80°-83°；落差12-20米。與工作面斜交向東北方延展，收斂于西南方向.對北翼工作面布置和正常回采影響較大。

3 工作面設備配套（見表1）

4 轉載機的有關情況

4.1 概況

SZZ800/250型轉載機用于工作面順槽轉載、輸送煤炭。與刮板輸送機、錘式破碎機配套使用。其作用是將輸送機卸載的煤炭經轉載機（通過破碎機破碎后）提升并卸載到順槽皮帶機上。

4.2 主要技術參數

5 轉載機減速器高速傳動裝置的改進方案

5.1 問題的提出

503綜采工作面開采初期，轉載機減速器高速傳動裝置，主要包括閘盤連接套和高速軸、二軸組件損壞較為頻繁，平均每周損壞一套。原減速器的閘盤連接套及高速軸花鍵齒模數為3mm、齒數為32，機械強度低，每次損壞的情況均為閘盤連接套及高速軸的花鍵齒磨損嚴重超限，必須更換新品。每次處理時需要同時更換閘盤連接套及高速軸，并且處理時需要將減速器整體分解后再重新組裝，每次更換的時間約為6-8個小時，費時費力，很大程度地影響了煤炭生產。

5.2 解決方案的選擇

5.2.1 閘盤連接套及高速軸花鍵齒聯接的方式改為矩形鍵聯接。

5.2.2 通過改變模數和吃樹來增大閘盤連接套及高速軸花鍵齒。經過與生產廠家設計部門研究分析，認為矩形鍵聯接的方式機械強度相對較低、且安裝分解難度大，最終確定選擇第二種方案，并確定將模數設計為5mm、相應的齒數改制為19。

6 經濟效益分析

6.1 應用效果

減速器的閘盤連接套及高速軸經過改進、設計加工后于2014年5月投入503工作面的生產，應用后效果顯著。轉載機減速器高速傳動裝置未改進前平均每周更換一次，改進后平均每月更換一次，很大程度的減少了生產中斷的時間。

6.2 經濟效益分析

6.2.1 節省材料費方面。改進前每年（按300個工作日計算）需要購入閘盤連接套及高速軸約43件，而改進后每年需要購入閘盤連接套及高速軸10件，而改進前后兩種配件的價格相同。閘盤連接套0.6萬元/件、高速軸組件1.8萬元/件，故每年可節約材料費

M=（0.6+1.8）×（43-10）=79.2萬元

6.2.2 減少生產中斷多開采煤炭的利潤。根據實際生產統計改進前生產中斷每月至少為16小時，而改進后生產中斷每月最多為6小時，每小時生產商品煤至少160噸，每開采一噸商品煤興隆黑岱溝煤礦付給曉明礦43元，故每年至少創收

N=43×160×（16-6）/10000×12=82.6萬元

所以該項目每年總的經濟效益為

Q=M+N=79.2+82.6=161.8萬元

7 結束語

通過井下實際生產，發現轉載機減速器的閘盤連接套及高速軸在結構設計上存在缺陷，能夠具體問題具體分析，并及時進行了改進。該項目的實際應用，減少了煤炭開采成本，實現了創收，并為域外項目的合作創造了良好的條件，針對域外開發具有很好的社會意義。

參考文獻

[1]丁樹模.液壓傳動[M].第2版.北京：機械工業出版社，2004.

[2]鄭志峰.礦井故障處理和技術改造[M].修訂版.北京：機械工業出版社，2005.

作者簡介：溫景輝（1970-），男，1992年畢業于遼源煤炭工業學校液壓機械專業，本科學歷，高級工程師，現任曉明礦域外項目部副經理，已發表多篇論文。