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矿用链条在井下运输物料时,如何防止物料对链条的冲击损坏?​

2025-10-08 10:30:10
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矿用链条(如刮板输送机链条、转载机链条)在井下运输物料时,因物料多为矿石、煤块等硬质重物,且运输过程中易出现 “下落冲击”“偏载撞击”“大块卡阻” 等情况,长期冲击会导致链条链环变形、销轴磨损、焊缝开裂,甚至断裂,严重影响运输安全和链条使用寿命。防止物料对链条的冲击损坏,需从 “源头控制物料状态、优化运输设备适配性、强化链条防护与运行监控” 三个维度构建防护体系,具体措施如下:

一、源头控制:优化物料预处理与装载方式,减少冲击源

物料的 “块度大小”“下落高度”“装载均匀性” 是导致冲击的核心源头,需通过预处理和规范装载,从根本上降低冲击强度。

控制物料块度,避免大块硬物直接冲击

井下开采的矿石、煤块若含超大型硬块(如直径超过 300mm 的岩石),下落时会对链条产生集中冲击力(单次冲击力度可达数吨),易导致链环弯曲或销轴剪切损坏。需在物料进入运输系统前,通过 “破碎预处理” 控制块度:

在运输起点(如采煤工作面、掘进面)设置 “分级破碎机”,将超大型硬块破碎至符合运输要求的尺寸(通常块度不超过链条节距的 1.5 倍,如刮板输送机链条节距为 180mm 时,物料块度≤270mm);

若无法设置破碎机,需在运输机进料口加装 “篦子或筛分装置”(篦孔尺寸匹配允许块度),拦截超大型硬块,避免其进入运输系统;同时安排专人定期清理篦子上的大块物料,防止堵塞导致物料堆积后突然下落。

降低物料下落高度,减少冲击动能

物料从溜槽、漏斗或上一级运输机落入链条时,下落高度越高,冲击动能越大(冲击力度与下落高度成正比)。需通过优化进料结构,缩短下落距离:

在进料口下方加装 “缓冲溜槽” 或 “导流板”(材质选用耐磨钢板,表面焊接防滑条),使物料沿溜槽缓慢滑落到链条上,而非直接自由下落;缓冲溜槽的倾斜角度控制在 30°-45°,避免角度过大导致物料下滑过快仍产生冲击;

若进料口与链条的垂直距离超过 1.5m,需在中间增设 “缓冲托辊” 或 “橡胶缓冲垫”(厚度≥50mm,选用高弹性耐磨橡胶),物料先落在缓冲装置上,再通过缓冲装置的形变吸收冲击能量,减少对链条的直接冲击。

规范装载,避免偏载与堆积冲击

物料装载不均匀(如单侧堆积、局部过载)会导致链条受力失衡,单侧链环承受额外冲击,加速磨损;若物料在链条上堆积过高后突然滑落,也会产生集中冲击。需通过规范装载操作控制:

控制进料量,确保物料在链条上的铺设厚度不超过链条高度的 2/3(如刮板链条高度为 100mm 时,物料厚度≤67mm),避免过载导致物料堆积;同时通过 “均匀布料器”(如带式布料机、分料板)使物料沿链条宽度方向均匀分布,防止单侧偏载;

禁止 “间歇式大量进料”(如短时间内将大量物料一次性倒入链条),需保持进料速度与链条运行速度匹配(进料量 = 链条运行速度 × 链条宽度 × 物料堆积厚度),避免物料在进料口堆积后 “批量下落” 冲击链条。

二、设备适配:优化运输系统结构与链条防护,缓冲冲击作用

通过调整运输设备的结构设计、加装缓冲部件,可进一步吸收物料冲击能量,减少链条直接受力。

选用 “缓冲型链条组件”,提升抗冲击能力

常规矿用链条的链环、销轴多为刚性连接,抗冲击性较弱,可替换为具备缓冲功能的链条组件:

链条销轴选用 “弹性销轴”(材质为弹簧钢,表面镀铬防锈),销轴与链环孔之间预留微小间隙(0.1-0.2mm),并填充耐磨润滑脂,当物料冲击时,弹性销轴可通过微小形变吸收部分冲击能量,避免链环直接受力变形;

对于刮板输送机链条,可在刮板与链条的连接部位加装 “橡胶缓冲垫”(材质为丁腈橡胶,耐油耐磨),刮板受到物料冲击时,缓冲垫可通过压缩形变缓冲冲击力,减少冲击力传递到链条上;同时刮板选用 “弧形刮板”(而非直角刮板),物料撞击刮板时可沿弧形面滑动,分散冲击力度。

优化运输机导向与支撑结构,避免卡阻冲击

井下运输机若存在 “溜槽错位”“托辊卡死”“刮板变形” 等问题,物料易在卡顿处堆积,形成 “卡阻冲击”(链条继续运行时,堆积物料对链条产生反向冲击力),导致链环拉伸或断裂。需通过结构优化避免卡阻:

确保运输机溜槽拼接处平整,缝隙≤3mm,且溜槽内侧铺设 “耐磨衬板”(如陶瓷衬板、高分子聚乙烯衬板),减少物料与溜槽的摩擦阻力,避免物料在缝隙处卡顿;

定期检查运输机托辊(尤其是刮板输送机的下托辊),确保托辊转动灵活(无卡死、异响),托辊间距控制在 1.2-1.5m,避免因托辊间距过大导致链条下垂,物料堆积在下垂处形成卡阻;

刮板与溜槽的间隙控制在 5-8mm,间隙过大易导致物料卡入刮板与溜槽之间,间隙过小则增加摩擦阻力,需根据物料粒度调整,确保既不卡料又能正常刮料。

加装 “冲击检测与预警装置”,及时应对异常冲击

在链条关键部位(如进料口下方、溜槽转弯处)安装 “冲击传感器”(如压电式冲击传感器,量程 0-100kN)和 “张力传感器”,实时监测链条受到的冲击力度和张力变化:

当冲击力度超过设定阈值(如常规矿用链条阈值设为 30kN)或张力突然变大 20% 以上时,传感器立即向控制系统发送预警信号,运输机自动减速或停机,避免持续冲击导致链条损坏;

同时在运输机旁设置声光报警器,预警时及时提醒现场人员检查物料堆积、卡阻情况,清理异常物料后再重启设备,防止盲目运行加剧冲击。

三、运行维护:强化链条日常管理,延长抗冲击寿命

即使做好源头控制和设备适配,长期运行仍会导致链条磨损、疲劳,需通过科学维护提升链条抗冲击能力,及时发现潜在问题。

定期润滑,减少冲击导致的磨损

物料冲击会加剧链条链环与销轴之间的摩擦磨损(冲击时摩擦系数会增加 30%-50%),定期润滑可在接触面形成油膜,减少磨损并提升缓冲效果:

选用 “极压耐磨润滑脂”(如锂基润滑脂、聚脲脂润滑脂,耐温范围 - 20℃-120℃,适配井下潮湿环境),每 7-10 天通过 “自动润滑系统”(如链条喷油嘴)对链条销轴、链环接触部位进行润滑,润滑脂用量以覆盖接触面为准,避免过多导致油污吸附煤尘;

润滑前需清理链条表面的煤尘、矿石碎屑(用高压水枪冲洗,水压≤0.8MPa,避免冲击链条),确保润滑脂能充分接触摩擦面,提升润滑效果。

定期检查与更换,避免疲劳冲击断裂

链条长期承受冲击会产生 “疲劳损伤”(如链环焊缝处出现裂纹、销轴出现塑性变形),若不及时处理,疲劳损伤会逐渐扩大,导致链条断裂。需建立定期检查制度:

每日班前检查:查看链条是否有明显变形(如链环弯曲、刮板错位)、焊缝是否开裂、销轴是否松动,发现异常立即停机处理;

每周检查:使用 “链条张力检测仪” 测量链条张力(正常张力应在额定张力的 60%-80%,超过 90% 需调整进料量或检查卡阻),同时用 “磁粉探伤仪” 检测链环焊缝和销轴表面,排查隐性裂纹(裂纹深度超过 0.5mm 时需更换部件);

按使用寿命更换:矿用链条的设计使用寿命通常为 1-2 年(根据运输量调整),即使无明显损坏,超过使用寿命后也需整体更换,避免疲劳老化导致抗冲击能力下降。

规范启停操作,减少启动冲击

运输机启动时,若链条上堆积有物料,启动瞬间的惯性会导致物料对链条产生 “启动冲击”(冲击力度可达正常运行时的 2 倍),尤其在重载启动时,易导致链条断裂。需规范启停操作:

启动前检查链条上的物料堆积情况,若物料堆积超过正常厚度,需先手动清理部分物料,确保 “轻载启动”;

采用 “软启动装置”(如变频调速器、液力耦合器),使运输机启动时速度缓慢提升(启动时间控制在 5-10 秒),避免突然加速导致物料惯性冲击;停机时也需先停止进料,待链条上物料基本输送完毕后再停机,避免物料长时间堆积在链条上。

总结

矿用链条防冲击损坏的核心逻辑是 “减少冲击源、缓冲冲击力、提升抗冲击能力”—— 通过预处理控制物料块度、降低下落高度,从源头减少冲击;通过加装缓冲部件、优化设备结构,吸收冲击能量;通过定期润滑、检查维护,延长链条抗冲击寿命。同时结合实时监测与规范操作,形成 “预防 - 缓冲 - 维护” 的完整防护体系,才能较大限度减少物料冲击对链条的损坏,保障井下运输安全稳定运行。

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