西安重装蒲白煤机《中厚煤层智能化刮板输送机成套设备开发与研制》课题来源于我国分布较广的中厚煤层井工智能化开采的实际需求，是企业根据我省黄陵煤矿1号井智能化开采中，综采面煤炭运输存在的自动化故障率高、减人高产效果差、投产比低等问题，进行自主立项，力争攻克刮板输送、转载、破碎环节关键技术和智能化接口需求。

　　课题研究内容和现存问题的解决，对推动中厚煤层井工开采智能化进展有重要意义。

　　该成套设备其具体创新点如下：

　　(I)链轮和破碎轴组双重密封技术。链轮和破碎轴组是综采工作面输送设备的核心部件，由于使用工况恶劣，而现有设计通常都采用浮动密封环密封的方式，然而浮动密封环外部缺少保护，煤泥能直接和浮动密封环接触，常常出现因浮动密封环磨损，导致密封失效而出现漏油现象时有发生。为了解决现有技术中的不足，提高润滑的可靠性，在课题中对链轮轴组、破碎轴组的密封结构进行了优化，在浮动密封环的外围设计了一层叠环密封，能有效的阻止煤泥进入链轮内部和浮动密封环接触，避免浮动密封环因外围磨损而失效，有效的解决了漏油问题。

　　(2)刮板输送机中部槽耐磨性处理技术。中部槽是刮板输送机的重要部件，中部槽的寿命直接体现刮板输送机的整机寿命。目前主流刮板输送机中部槽采用铸焊设计，中板和底板采用高强度耐磨钢板，而槽帮采用调质状态的铸钢件，中、底板的硬度远远大于铸件槽帮的硬度，听以槽帮是中部槽寿命的薄弱环节。刮板输送机由于采煤机采煤需要，长期处于弯曲状态下运行，结合中双刮板链的运行特点，中部槽两端很容易出现“喇叭口”，特别是凹端头容易出现因磨透导致定位失效，造成中部槽报废。为了解决这一问题，在中部槽槽帮链道两端进行耐磨处理，其具体为采用堆焊或者激光熔覆技术熔覆一层耐磨涂层，以此显著提高其中部槽槽帮的耐磨性。其耐磨材料采用添加一定碳化物强化硬质相的铁基合金，延缓“喇叭口”的出现，提高中部槽使用寿命。

　　(3)过渡段刮板链运行轨迹改变技术。过渡段是运输设备的必要部分，也是易磨损部分，例如刮板输送机的机头过渡段、机尾过渡段上沿、转载机的凸槽的中板、底板、凹槽的上沿等位置，由于这些部位强行改变了刮板链的运行轨迹，受到的正压力更大，磨损快，一直是刮板输送机和转载机的易损件。为了解决这一问题，采用比压设计理念和虚拟双中板技术，对过渡槽段进行优化设计，在链环与链轮的传动过程中引入了空间啮合理论，并将齿轮传动的啮合特性分析方法用于研究链环链轮的啮合特性，从而能够准确有效的阐述链环链轮的接触区及该接触区内的啮合作用力矢量场和相对滑动速度矢量场，易于揭露链环链轮啮合传动的磨损机理。提高了过渡槽和凹槽上沿的寿命，减缓了凸槽中板和底板的磨损速度，实现了和中部槽等寿命目标。

　　(4)紧凑型刮板输送机伸缩机尾。刮板输送机伸缩机尾是刮板输送机重要组成部件，既要悬挂动力部实现动力传输，还要伸缩进行辅助紧链，是过渡槽和固定机尾的结合体，长度一般都较长，在三机配套过程中一般要求采煤机能割透煤壁即可，采煤机割不透整个机尾底板长度范围区域。但在有些地质条件复杂多变的综采工作面，经常出现地鼓现象，刮板机不能顺利向前推移，需要人工起底，将巷道底板清理平整，刮板机才能顺利向前推进，工人工作量大，效率低。为了解决这一问题，设计了更加紧凑的伸缩机尾，使采煤机能割透机尾底板长度范围区域，过程中通过采煤机滚筒直接将地鼓部分清理平整，个用人工起底，就能实现推溜，实现了高产高效，减少了巷道维护的工作量。

　　(5)升级现有监控系统，丰富智能化测控参数接口，现有在线监测系统主要是对油温、油位、冷却水压、轴承温度等参数进行检测，开发中对智能化决策的关键参数，比如减速器的油品油质分析，传动系统的震动和载荷进行监测，为单一设备故障诊断以及成套设备动态工况下的故障精准定位提供判断依据和技术支撑。

　　(6)模块化设计和智能化接口，分析了煤层赋存条件和综采设备协调控制策略，建立了链传动自动张紧控制模型、提出了控制算法并选用相应控制系统和带反馈功能的液压自动紧链装置。建立刮板机交叉侧卸机头三维模型和过煤量理论模型，基于优化算法确定并加大了卸载空间几何尺寸，利用两点支撑结构和模块化设计，提高了机头的互换性、稳定性和卸载率。

来源：国家科技成果库《中厚煤层智能化刮板输送机成套设备开发与研制》