目前，我國刮板輸送機在總體設(shè)計、制造水平方面同國外同類機型相比差距不大，但在以下方面與國外相比仍有不少差距：

①輸送能力方面，國外刮板輸送機輸送能力已達4500t/h以上，而我國才達到2500t/h或3000t/h;

②關(guān)鍵零部件壽命差距，國外重型刮板輸送機中部槽過煤量最高可達1200Mt，而國內(nèi)中部槽過煤量最高只有500Mt;

③技術(shù)性能方面，國外積極應(yīng)用機電一體化技術(shù)，研制開發(fā)了監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備和故障診斷系統(tǒng)以及時了解設(shè)備運行工況，保證設(shè)備的安全運行，使得設(shè)備故障率大大降低，傳動功率和生產(chǎn)能力得到提升，而我國這方面的研究僅處于起步階段。針對以上差距，欲使我國刮板輸送機技術(shù)取得長足進步，關(guān)鍵要集中研究力量攻克以下技術(shù)難點。

加強基礎(chǔ)理論研究

由于刮板輸送機在采煤工作面工作，具有一定的特殊性。

第一，工作環(huán)境惡劣。刮板輸送機作為采煤工作面上唯一能夠進行有效連續(xù)運輸?shù)脑O(shè)備，在使用過程當中，會承受拉力、壓力、彎曲、沖擊、摩擦和腐蝕等多種作用，工作環(huán)境相對惡劣。

第二，傳動系統(tǒng)復(fù)雜。刮板輸送機的傳動系統(tǒng)主要有電動機、耦合器、減速器、鏈輪軸組、刮板鏈等部件組成，這些部件有機地結(jié)合在一起，共同組成了刮板輸送機的傳動鏈。第三，傳動系統(tǒng)的串聯(lián)結(jié)構(gòu)。刮板輸送機的傳動系統(tǒng)是一種可修復(fù)的串聯(lián)系統(tǒng)，由于各個設(shè)備串聯(lián)在一起，任何部件發(fā)生故障，都會導(dǎo)致整個系統(tǒng)失效。因此，需不斷地對其進行深入研究、準確而全面的理論分析才能夠為大功率、大運量、長運距、高可靠性和長壽命的刮板輸送機的研制提供可靠的理論支撐。

精確的靜力學(xué)計算

任何類型的刮板輸送機的設(shè)計過程中，首要核心任務(wù)是進行精確的理論設(shè)計計算，例如刮板輸送機運行阻力的研究，在安裝刮板輸送機和刮板輸送機的使用過程中難免會受到水平方向、垂直方向乃至同時兩個方向共同作用的載荷，在這些載荷的長時間作用下刮板輸送機會相應(yīng)的產(chǎn)生水平方向和垂直方向的彎曲，這些彎曲將導(dǎo)致刮板鏈工作載荷的增大，影響刮板輸送機的工作阻力，進而影響刮板輸送機的工作性能和壽命。因此進行精確的理論設(shè)計計算是設(shè)計出高性能和高可靠度刮板輸送機的關(guān)鍵。

準確的動力學(xué)分析

刮板輸送機既實現(xiàn)工作面煤炭的運輸，又為移架提供支撐、為采煤機提供運行軌道，其結(jié)構(gòu)特征和惡劣的運行環(huán)境決定了它具有時變、耦合、非線性和重載等動力學(xué)特征。刮板輸送機在非正常運行狀態(tài)下，如啟、制動過程以及在異常載荷的卡鏈工況下動力學(xué)問題也愈顯突出，例如啟動過程不同的啟動方式下刮板鏈的最大張力與頭尾電機的輸出功率平衡性問題等。另外在正常運轉(zhuǎn)過程中，鏈輪勻速轉(zhuǎn)動，鏈速呈現(xiàn)周期性變化導(dǎo)致刮板機產(chǎn)生動載荷，該動載荷則是引發(fā)振動的起因，如何避免共振進行無共振設(shè)計應(yīng)該成為領(lǐng)域內(nèi)專家學(xué)者研究的重點。因此，實現(xiàn)準確地分析和評估在不同工況下傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性是設(shè)計大功率刮板輸送機的必要條件。

使用和研制新型材料

我國自行生產(chǎn)的刮板輸送機，其主要零部件的壽命大都低于國外同型產(chǎn)品，其中圓環(huán)鏈和中部槽的壽命差距尤為突出。且中部槽是刮板輸送機的主要部件，按重量或長度其約占整個刮板輸送機總重量或總長度的70%~80%左右。因此，刮板輸送機中部槽的數(shù)量決定著輸送機的長度，其質(zhì)量則決定著輸送機的壽命和運輸量，中部槽的良好質(zhì)量是刮板輸送機效率和壽命的重要保證。國外中部槽壽命已實現(xiàn)保證值為800萬t的過煤量，最高可達1200萬t的過煤量；而我國生產(chǎn)的中部槽壽命最高只達400~500萬t左右的過煤量。分析其原因，造成該壽命差距的主要原因是國內(nèi)沒有研制、開發(fā)出生產(chǎn)這些關(guān)鍵零部件的材料，以致國內(nèi)重型刮板輸送機中部槽所用中板、鏈條等關(guān)鍵材料都要依靠進口，造成國內(nèi)生產(chǎn)的重型刮板輸送機總是滯后于國外的產(chǎn)品。例如，我國刮板輸送機中部槽端頭所用材料一般為ZGMn13型高錳鋼，該高錳鋼為耐磨鋼的典型鋼種，作為耐磨鋼該種鋼有其自身的優(yōu)點，但是在制造過程中亦暴露出諸多問題，如焊接性能差，焊后易出現(xiàn)冷裂等。在采用新型耐磨鋼ZG30SiMn來代替ZGMn13后，其焊接性能得到較大改善。ZG30SiMn耐磨鋼的機械性能與ZGMn13非常接近，但其可焊性能好，在制造過程中容易控制焊縫質(zhì)量，并可通過熱處理提高其硬度，來保證耐磨性，從而使改進后的中部槽使用壽命大大提高。

因此，研制和引進新型材料是提高刮板輸送機零部件強度、耐磨性等各方面性能的根本，是提高其壽命的關(guān)鍵。3.3改進關(guān)鍵部件加工工藝鏈輪組是刮板輸送機的重要傳動部件，其由鏈輪、連接滾筒、軸承、浮動油封等組成，它在刮板輸送機中不僅承受靜載荷，同時也要承受脈動和沖擊載荷，因此也是最易損壞的部件之一。所以，對鏈輪的加工工藝要求是：高強度、耐磨性好，同時還要具備良好的軔性以便能承載脈動和沖擊載荷，保證其與刮板鏈的良好嚙合。

重型刮板輸送機的使用壽命與鏈窩的加工質(zhì)量關(guān)系密切，因此，在鏈輪軸的數(shù)控加工過程中，最為關(guān)鍵的技術(shù)是鏈窩的數(shù)控加工，而要做好鏈窩的數(shù)控加工，首先要掌握鏈輪的傳動原理。鏈輪的主要動力來源于鏈輪軸，運用漸開線可以將鏈輪軸與鏈輪進行相互有效的連接，因此對鏈輪齒形以及鏈輪窩進行加工時，需要結(jié)合鏈輪的基本技術(shù)要求，并在此基礎(chǔ)上進行有效加工，才可以保障動力依靠鏈輪可靠平穩(wěn)的傳遞。此外，刮板輸送機還有一些其他關(guān)鍵零部件的加工工藝有待改進和提高。

設(shè)計研發(fā)綜采面刮板輸送機狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)

目前綜采工作面刮板輸送機缺乏狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)，無法實現(xiàn)及時捕捉故障信號并及時排除故障以盡量減少不必要的損失和事故，因此，設(shè)計研發(fā)綜采面刮板輸送機監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)是最終建立高產(chǎn)高效無人值守自動化工作面的目標關(guān)鍵環(huán)節(jié)。無人值守自動化工作面采煤簡稱無人采煤，即工人不出現(xiàn)在回采工作面內(nèi)，而是在回采工作面以外的地點操作和控制機械設(shè)備，完成工作面內(nèi)的采煤、運煤、支護回采工作空間和處理采空區(qū)等各項工序。無人自動化工作面的最大特點是井下工作人員遠離工作面中危險和惡劣的工作環(huán)境，而且勞動人員少，工作效率高，特別適合于一些無法開采或極難開采的工作面，有利于資源的充分利用和開60發(fā)。目前，無人自動化工作面主要運用于薄煤層開采，并且在西方發(fā)達國家應(yīng)用相當普遍和成功。我國在無人自動化開采技術(shù)中，主要依靠進口，自主研發(fā)仍處于起步階段，僅在少數(shù)工作面實現(xiàn)了綜合自動化采煤，并未實現(xiàn)無人采煤。因此，發(fā)展無人自動化工作面將是我國現(xiàn)代化煤礦的發(fā)展方向。

我國對輸送設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)的研宄尚處于起步摸索階段，但已有相關(guān)產(chǎn)品陸續(xù)發(fā)布，如中煤張家口煤礦機械有限責(zé)任公司是國內(nèi)重要的刮板輸送機設(shè)計生產(chǎn)單位，近年來緊密與各大高校合作研發(fā)刮板輸送機監(jiān)測系統(tǒng)系列產(chǎn)品，實現(xiàn)了對刮板輸送機油溫、油位及冷卻水流量和壓力等的監(jiān)測并應(yīng)用于實賤。但是目前對常見故障例如：跳鏈、堵轉(zhuǎn)、掉鏈、鍛煉、斷刮板等，尚未見功能成熟的刮板輸送機故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用案例。因此，設(shè)計研發(fā)功能更加完善的刮板輸送機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)以及開發(fā)可靠的故障診斷系統(tǒng)是國內(nèi)各大刮板輸送機生產(chǎn)商和研宄院未來研宄的主攻方向。以實現(xiàn)輸送設(shè)備遠程無人自動化運行的目標，這對建立無人自動化工作面具有重要意義。

未來刮板輸送機發(fā)展的趨勢隨著我國煤炭開采不斷地向長壁大采高綜采工作面的方向發(fā)展，采煤量的不斷加大，安全、高產(chǎn)、高效已經(jīng)成為各煤炭企業(yè)的追求目標，因此，各煤炭企業(yè)對工作面綜采設(shè)備的性能要求也在迅速提高。需求的增加將激勵著國內(nèi)的煤機生產(chǎn)企業(yè)將研制開發(fā)的重點轉(zhuǎn)向了大裝機功率、大運輸量、長運輸距離、高強度、高可靠性的重型刮板輸送機，這亦是刮板輸送機未來的發(fā)展方向。