中部槽耐磨修复技术
煤炭是我国重要的能源之一，其开发利用在整个国民经济中占有举足轻重的位置。随着人们环保节能意识的提高，国家大力倡导节能减排，创建节约型和创新型社会，煤矿综采装备耗能过大的问题日益突出。由于综采三机是机械化采煤过程中必不可少的设备，加之煤矿开采运输过程中工况条件不好，故综采三机易磨损。为了符合国家政策，节约生产成本，对三机槽体类进行修复从而循环使用成为研究的重点。本文对综采中部槽耐磨技术进行研究。
1.三机槽体类失效原因分析
1.1 中部槽的结构形式及材质
刮板输送机溜槽多为整体铸焊封底式结构（如图1）。
图1 中部槽结构形式
1.2 工作原理
以绕过机头链轮、机尾链轮的循环的刮板链作为牵引机构，以溜槽作为承载机构，以传动部带动刮板链连续运转将装在溜槽中的煤从机尾运至机头卸载。
1.3 失效原因
在运行工作中，由于承受压拉弯曲冲击振动摩擦和腐蚀等作用，中板作为槽体框架结构承载部分，直接接受刮板链磨损和整机压拉弯曲冲击，因此中板磨损是槽体失效的主要故障。表面硬度沿表面磨损深度的变化图如下图2所示。
图2 硬度沿表面磨损深度的变化图
从图2可以看出，当中板表面磨损1-2mm时中板表面硬度急剧下降至200HB左右，耐磨性能随之急剧下降，这也反应出中板熔覆处理的必要性。
2.中部槽修复工艺对比
对中部槽分别采用补焊修复、激光熔覆修复、等离子熔覆修复，其工艺对比如下表1所示。
表1 中部槽修复工艺对比
工艺名称 | 补焊修复工艺 | 激光熔覆修复工艺 | 等离子熔覆修复工艺 |
工艺流程 | 1、槽体拉筋； 2、链沟除锈； 4、修磨。 | 1、熔覆处除锈去表层； 2、熔覆 3、修复熔覆缺陷
| 1、焊前预处理，如除锈，除疲劳层； 2、送粉：采用氩气送粉，送分精度要求低，可以有一定的倾斜度。
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2.1 不同修复工艺耐摩层形状对比
为减小热应力变形，补焊工艺采用间断补焊，其耐磨层形状如下图3所示。
图3 补焊修复工艺的耐磨层形状
激光熔覆工艺的耐磨层形状如下图4所示，等离子熔覆修复工艺的耐磨层形状如下图5所示。
图4 激光熔覆工艺的耐磨层形状
图5 等离子熔覆工艺的耐磨层形状
2.2 不同修复工艺的耐磨层性能对比
不同修复工艺的耐磨层性能对比如下表2所示。
表2 不同修复工艺的耐磨层性能对比
对比项 | 补焊耐磨层修复 | 激光熔覆耐磨层修复 | 等离子熔覆修复 |
热影响区域 | 1、影响区域大，层间补焊需敲击消除应力；补焊前需进行热。 2、对刮板机中板补焊5mm以上时，因焊接应力作用，中板易变形，凹陷，甚至引起槽体整体变形，使槽体互换性受到影响；对转载机对于转载机槽体更易引起槽体整体变形，间断补焊的形式，导致槽体间连接孔、定位孔错位。 | 1、影响区域中板热影响区域小，温度低，不会引起槽体局部或整体变形； | 热影响区域相对较大而且比较深，易于应力释放。 |
质量 | 因焊接受热不均匀易产生裂纹，且受热温度高对母材性能会造成影响。 | 激光熔覆层整体均匀、没有夹杂物、气孔、裂纹等缺陷；针对母材特配金属粉末，熔覆结合性能好，能与中板表层形成冶金结合。 | 1、稳定性好，熔池易控制，热影响区域过度较好。 2、熔覆层均匀度好，修复缺陷相对较少。 |
耐磨性 | 硬度一般在HB350 | 硬度可达到HB550，硬度也可根据需要根据配置粉末调定。
| 硬度可达HB650，其余同激光熔覆 |
使用 寿命 | 补焊耐磨层一次提高耐磨寿命1.5倍。 | 熔覆一次寿命提高2-3倍过煤量。 | 同激光熔覆 |
2.3 不同修复工艺的成本对比
以SGZ800刮板输送机1.5米中部槽为例（参考上述不同工艺的耐磨层形状，只对中板上表面进行耐磨处理）：其成本如下表3所示。
表3 不同修复工艺成本对比
修复工艺 | 补焊工艺 | 激光熔覆工艺 | 等离子熔覆 |
成本（元） | 900 | 3000 | 2000 |
从表中可以看出，激光熔覆修复工艺的成本最高，等离子熔覆工艺次之，补焊工艺的修复成本最低。
综上所述，结合不同修复工艺的性能、成本、修复质量对比，等离子熔覆修复更适合于中部槽的修复。
经过对造成三机槽体失效的原因进行分析，并结合目前现有对槽体中板采用的耐磨处理技术、工艺、性能、成本等对比，可以看出等离子熔覆耐磨修复中板技术存在诸多优点，比较适合三机槽体中板磨损初次使用一个工作面后，中板磨损3mm-5mm以内链沟槽体中板的修复，可有效限制中板的磨损速度，增加槽体的使用寿命，继而提高槽体利用率。
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