SZZ800/250型轉(zhuǎn)載機傳動裝置的改進(jìn)

摘 要：通過煤礦井下實際生產(chǎn)，針對轉(zhuǎn)載機減速器的閘盤連接套及高速軸在結(jié)構(gòu)設(shè)計上存在缺陷，具體問題具體分析，并及時進(jìn)行了改進(jìn)，提高了裝置的機械強度，創(chuàng)國內(nèi)外同類行業(yè)先進(jìn)水平。該項目的實際應(yīng)用，減少了煤炭開采成本，實現(xiàn)了創(chuàng)收，并為域外項目的合作創(chuàng)造了良好的條件，為同類生產(chǎn)方式提供了經(jīng)驗，針對域外開發(fā)項目具有很好的社會意義。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)載機；傳動裝置；改進(jìn)；經(jīng)濟(jì)效益

1 概述

2013年末鐵煤集團(tuán)曉明礦與內(nèi)蒙古興隆集團(tuán)有限公司黑岱溝煤礦進(jìn)行生產(chǎn)合作，第一個生產(chǎn)的綜采工作面是503工作面，設(shè)備調(diào)試正常后，該面于2014年3月開始正式生產(chǎn)。此工作面在生產(chǎn)之前是處于停產(chǎn)狀態(tài)，時間達(dá)一年之久，工作面設(shè)備狀態(tài)非常差、已嚴(yán)重老化。工作面使用是轉(zhuǎn)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(shè)備能力不匹配，且轉(zhuǎn)載機長度過長（50米），傳遞扭矩過大，減速器處于長期的超負(fù)荷運轉(zhuǎn)狀態(tài)。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(chǎn)中斷多，給正常生產(chǎn)造成了很大的影響，針對存在問題經(jīng)過認(rèn)真研究，決定對減速器高速傳動裝置進(jìn)行改進(jìn)，以減少生產(chǎn)中斷、保證503工作面的正常生產(chǎn)。

2 工作面地質(zhì)條件

2.1 工作面位置及井上下關(guān)系

503綜采工作面位于礦井北部，南北長190米，東西推進(jìn)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(nèi)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(jié)理較發(fā)育，結(jié)構(gòu)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(zhì)膠結(jié)，硬度在f>6以上。直接頂為泥巖、泥質(zhì)砂巖，平均厚度9.27m，灰黑色，黑褐色泥巖，泥質(zhì)粉砂巖致密，節(jié)理裂隙不發(fā)，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(zhì)砂巖，平均厚度0.45m～1.2m，黑色，黑褐色泥質(zhì)粉砂巖泥質(zhì)膠結(jié)致密，層理發(fā)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(xiàn)層理，泥質(zhì)膠結(jié)致密整體性好。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

地質(zhì)構(gòu)造狀況：503工作面掘進(jìn)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(shè)備配套（見表1）

4 轉(zhuǎn)載機的有關(guān)情況

4.1 概況

SZZ800/250型轉(zhuǎn)載機用于工作面順槽轉(zhuǎn)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(jīng)轉(zhuǎn)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(shù)參數(shù)

5 轉(zhuǎn)載機減速器高速傳動裝置的改進(jìn)方案

5.1 問題的提出

503綜采工作面開采初期，轉(zhuǎn)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(shù)為3mm、齒數(shù)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(yán)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(chǎn)。

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(lián)接的方式改為矩形鍵聯(lián)接。

5.2.2 通過改變模數(shù)和吃樹來增大閘盤連接套及高速軸花鍵齒。經(jīng)過與生產(chǎn)廠家設(shè)計部門研究分析，認(rèn)為矩形鍵聯(lián)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(shù)設(shè)計為5mm、相應(yīng)的齒數(shù)改制為19。

6 經(jīng)濟(jì)效益分析

6.1 應(yīng)用效果

減速器的閘盤連接套及高速軸經(jīng)過改進(jìn)、設(shè)計加工后于2014年5月投入503工作面的生產(chǎn)，應(yīng)用后效果顯著。轉(zhuǎn)載機減速器高速傳動裝置未改進(jìn)前平均每周更換一次，改進(jìn)后平均每月更換一次，很大程度的減少了生產(chǎn)中斷的時間。

6.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

6.2.1 節(jié)省材料費方面。改進(jìn)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(jìn)后每年需要購入閘盤連接套及高速軸10件，而改進(jìn)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(jié)約材料費

M=（0.6+1.8）×（43-10）=79.2萬元

6.2.2 減少生產(chǎn)中斷多開采煤炭的利潤。根據(jù)實際生產(chǎn)統(tǒng)計改進(jìn)前生產(chǎn)中斷每月至少為16小時，而改進(jìn)后生產(chǎn)中斷每月最多為6小時，每小時生產(chǎn)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(chuàng)收

N=43×160×（16-6）/10000×12=82.6萬元

所以該項目每年總的經(jīng)濟(jì)效益為

Q=M+N=79.2+82.6=161.8萬元

7 結(jié)束語

通過井下實際生產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)載機減速器的閘盤連接套及高速軸在結(jié)構(gòu)設(shè)計上存在缺陷，能夠具體問題具體分析，并及時進(jìn)行了改進(jìn)。該項目的實際應(yīng)用，減少了煤炭開采成本，實現(xiàn)了創(chuàng)收，并為域外項目的合作創(chuàng)造了良好的條件，針對域外開發(fā)具有很好的社會意義。

參考文獻(xiàn)

[1]丁樹模.液壓傳動[M].第2版.北京：機械工業(yè)出版社，2004.

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

作者簡介：溫景輝（1970-），男，1992年畢業(yè)于遼源煤炭工業(yè)學(xué)校液壓機械專業(yè)，本科學(xué)歷，高級工程師，現(xiàn)任曉明礦域外項目部副經(jīng)理，已發(fā)表多篇論文。