一、工作簡(jiǎn)況

1任務(wù)來(lái)源及起草單位

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)文件《關(guān)于下達(dá)2022年第三批推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外文版

計(jì)劃的通知》（國(guó)標(biāo)委發(fā)〔2022〕39號(hào)）的要求，由全國(guó)連續(xù)搬運(yùn)機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC331）

歸口，青島達(dá)能環(huán)保設(shè)備股份有限公司和北京起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)研究院有限公司等單位負(fù)責(zé)制定國(guó)家標(biāo)

準(zhǔn)《刮板輸送機(jī)安全規(guī)范》（計(jì)劃項(xiàng)目編號(hào)20221144-T-604），計(jì)劃完成時(shí)間為2024年10月13日。

2主要工作過(guò)程

2.1起草階段

2.1.1成立起草工作組

在接到標(biāo)準(zhǔn)制定任務(wù)后，全國(guó)連續(xù)搬運(yùn)機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱“連續(xù)搬運(yùn)機(jī)械標(biāo)委會(huì)”）

組織成立了由青島達(dá)能環(huán)保設(shè)備股份有限公司和北京起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)研究院有限公司等單位組成的

“刮板輸送機(jī)安全規(guī)范”標(biāo)準(zhǔn)起草工作組。

2.1.2收資和調(diào)研

標(biāo)準(zhǔn)起草工作組收集到了國(guó)內(nèi)外有關(guān)輸送機(jī)安全方面的標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的法規(guī)：

a)中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法；

b)生產(chǎn)安全事故報(bào)告和調(diào)查處理?xiàng)l例；

c)國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄（2021年版）；

d)GB5083-1999生產(chǎn)設(shè)備安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)總則；

e)GB/T15706-2012機(jī)械安全設(shè)計(jì)通則風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)減?。?/p>

f)GB40159-2021埋刮板輸送機(jī)安全規(guī)范。

標(biāo)準(zhǔn)起草工作組經(jīng)總結(jié)歸納國(guó)內(nèi)外主要刮板輸送機(jī)發(fā)展歷程，尤其是近十年的安全問(wèn)題和應(yīng)對(duì)規(guī)范，

通過(guò)技術(shù)調(diào)研、客戶咨詢、文獻(xiàn)檢索等，結(jié)合國(guó)內(nèi)外刮板輸送機(jī)安全技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用，各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用特

點(diǎn)和不同技術(shù)，并參考了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在2023年2月27日完成《刮板輸送機(jī)安全規(guī)范》初稿。

2.1.3初稿討論會(huì)

在連續(xù)搬運(yùn)機(jī)械標(biāo)委會(huì)組織下，2023年3月16日至17日在山東省青島市召開(kāi)了標(biāo)準(zhǔn)初稿討論會(huì)。

會(huì)議對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)的基本編制原則，編制的邏輯性、科學(xué)性、實(shí)用性、嚴(yán)謹(jǐn)性等給出嚴(yán)格要求，并對(duì)初稿

的許多細(xì)節(jié)進(jìn)行了認(rèn)真討論，主要包括：

a)對(duì)文件的整體結(jié)構(gòu)和邏輯表達(dá)提出改進(jìn)要求。

1

b)設(shè)計(jì)制造應(yīng)包括結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)及零部件、電氣及控制、安全防護(hù)裝置等。

c)強(qiáng)調(diào)本質(zhì)安全：會(huì)中主任委員為大家普及了國(guó)家對(duì)產(chǎn)品的本質(zhì)安全的重視和重要性，標(biāo)委會(huì)委

員和編制組進(jìn)行了溝通交流，最后統(tǒng)一為鏈條、鏈輪、驅(qū)動(dòng)軸、改向軸、制動(dòng)裝置等。本質(zhì)安全

措施是通過(guò)優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)特性或工作特性，而不是使用防護(hù)裝置或保護(hù)裝置來(lái)消除危險(xiǎn)或減小

與危險(xiǎn)相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的保護(hù)措施。

根據(jù)初稿討論會(huì)上專家所提意見(jiàn)，標(biāo)準(zhǔn)起草工作組又反復(fù)的研究討論及對(duì)初稿多次修改，最終于2023

年4月20日完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿及編制說(shuō)明，報(bào)至連續(xù)搬運(yùn)機(jī)械標(biāo)委會(huì)秘書(shū)處。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容

1編制原則

在編制過(guò)程中，本著以下原則對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了起草：

（1）本標(biāo)準(zhǔn)在制定過(guò)程中遵循“面向市場(chǎng)、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時(shí)推出、及時(shí)修訂、不斷完善”

的原則，標(biāo)準(zhǔn)制定與技術(shù)創(chuàng)新、試驗(yàn)驗(yàn)證、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)、應(yīng)用推廣相結(jié)合，統(tǒng)籌推進(jìn)。

（2）遵守科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性、實(shí)用性原則：

1)本標(biāo)準(zhǔn)在結(jié)構(gòu)編寫(xiě)和內(nèi)容編排等方面依據(jù)GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)

準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》進(jìn)行編寫(xiě)，堅(jiān)持科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性、實(shí)用性并與現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)

協(xié)調(diào)一致。

2)在內(nèi)容表達(dá)科學(xué)、準(zhǔn)確的同時(shí)，力求語(yǔ)言簡(jiǎn)練，通俗易懂。

3)本標(biāo)準(zhǔn)的制定旨在規(guī)范國(guó)內(nèi)市場(chǎng)秩序，促進(jìn)刮板輸送機(jī)全生命周期安全技術(shù)進(jìn)步，保護(hù)各

個(gè)環(huán)節(jié)人身安全、環(huán)境安全和財(cái)產(chǎn)安全，提升產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，加快與國(guó)際

尤其是“一帶一路”沿線國(guó)家接軌的步伐，使標(biāo)準(zhǔn)更加先進(jìn)科學(xué)。在技術(shù)內(nèi)容方面綜合考

慮了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用企業(yè)的技術(shù)能力和用戶的利益，尋求最大的安全保障，同時(shí)兼顧了

經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，充分體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上的先進(jìn)性和技術(shù)上的合理性。

（3）本著源頭控制、預(yù)防為主的技術(shù)原則：

1)根據(jù)《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》第三條，安全生產(chǎn)工作應(yīng)當(dāng)以人為本，堅(jiān)持人民至上、

生命至上，把保護(hù)人民生命安全擺在首位，樹(shù)牢安全發(fā)展理念，堅(jiān)持安全第一、預(yù)防為主、

綜合治理的方針，從源頭上防范化解重大安全風(fēng)險(xiǎn)。安全生產(chǎn)工作實(shí)行管行業(yè)必須管安全、

管業(yè)務(wù)必須管安全、管生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)必須管安全，強(qiáng)化和落實(shí)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位主體責(zé)任與政府監(jiān)

管責(zé)任，建立生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位負(fù)責(zé)、職工參與、政府監(jiān)管、行業(yè)自律和社會(huì)監(jiān)督的機(jī)制。

2)根據(jù)《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》第十一條國(guó)務(wù)院有關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)按照保障安全生產(chǎn)的要

求，依法及時(shí)制定有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展適時(shí)修訂。

生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位必須執(zhí)行依法制定的保障安全生產(chǎn)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3)根據(jù)《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》第十二條國(guó)務(wù)院有關(guān)部門(mén)按照職責(zé)分工負(fù)責(zé)安全生產(chǎn)

強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目提出、組織起草、征求意見(jiàn)、技術(shù)審查。國(guó)務(wù)院應(yīng)急管理部門(mén)統(tǒng)籌

提出安全生產(chǎn)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)計(jì)劃。國(guó)務(wù)院標(biāo)準(zhǔn)化行政主管部門(mén)負(fù)責(zé)安全生產(chǎn)強(qiáng)制

性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)、編號(hào)、對(duì)外通報(bào)和授權(quán)批準(zhǔn)發(fā)布工作。國(guó)務(wù)院標(biāo)準(zhǔn)化行政主管部門(mén)、

有關(guān)部門(mén)依據(jù)法定職責(zé)對(duì)安全生產(chǎn)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施進(jìn)行監(jiān)督檢查。

4)根據(jù)GB/T15706第6.2條本質(zhì)安全設(shè)計(jì)措施是風(fēng)險(xiǎn)減小過(guò)程中的第一步，也是最重要的

步驟。

2

2標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

2.1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了刮板輸送機(jī)在設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用和報(bào)廢等方面的安全要求。尤其是從設(shè)計(jì)源頭進(jìn)

行安全控制。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于GB/T14521規(guī)定的高刮板輸送機(jī)、管式刮板輸送機(jī)、礦用刮板輸送機(jī)以及刮板撈渣

機(jī)、刮板給煤機(jī)、刮板冷卻輸送機(jī)、刮板輸粉機(jī)等各種結(jié)構(gòu)和用途的刮板輸送機(jī)。

本標(biāo)準(zhǔn)不適用于礦井下刮板輸送機(jī)。

2.2安全等級(jí)與分類

2.2.1概述

刮板輸送機(jī)處理物料的范圍比埋刮板輸送機(jī)、斗式輸送機(jī)和板式輸送機(jī)更廣泛，尤其是固液等混合

物料、污泥等固廢、危廢等燃燒殘?jiān)?。為提高安全性、尤其是從本質(zhì)安全考慮，首先對(duì)處理的物料和刮板

機(jī)設(shè)計(jì)輸送能力進(jìn)行安全等級(jí)的分類、分級(jí)界定。

2.2.2物料危害性

很多物料的危害性是潛在且影響因素眾多，不但跟物料自身和設(shè)備有關(guān)，還跟周邊環(huán)境和使用維護(hù)

等有密切關(guān)系。

根據(jù)刮板機(jī)的應(yīng)用，并參照《生產(chǎn)安全事故報(bào)告和調(diào)查處理?xiàng)l例》第三條“根據(jù)生產(chǎn)安全事故（以下

簡(jiǎn)稱事故）造成的人員傷亡或者直接經(jīng)濟(jì)損失，事故一般分為特別重大、重大、較大和一般事故四個(gè)等

級(jí)”。故將刮板機(jī)劃分為四級(jí)有害物料和一級(jí)無(wú)害物料，共計(jì)五級(jí)。

2.2.3輸送能力

機(jī)械產(chǎn)品常用材料為鋼材，鋼材的疲勞曲線約在107時(shí)變?yōu)樗剑淦跇O限約為普通靜態(tài)荷載的

極限拉伸應(yīng)力的50%；鋁合金約為其25%。根據(jù)實(shí)際調(diào)研和統(tǒng)計(jì)分析，刮板機(jī)的壽命期限主要是磨損，

循環(huán)周期通常在105級(jí)，遠(yuǎn)低于材料的疲勞極限。但當(dāng)輸送物料溫度有較大變化時(shí)，溫度應(yīng)力的變化增

加循環(huán)周期。

現(xiàn)代刮板機(jī)通常采用調(diào)速方式來(lái)適應(yīng)不同的出力，不同的物料、應(yīng)用工況等設(shè)計(jì)的額定速度也不同，

出現(xiàn)了諸如“低速重載”、“高速輕載”等傳動(dòng)方式?？蛻舻男枨笸ǔＪ浅隽Γ~定處理量）和壽命，速度

快時(shí)則拉力小、拉力大時(shí)則速度低。所以，最終是刮板機(jī)的出力對(duì)分級(jí)產(chǎn)生巨大影響，應(yīng)力循環(huán)周期只是

其一個(gè)表現(xiàn)。

刮板機(jī)的工作制不同，對(duì)壽命影響很大。例如需要24h不停運(yùn)轉(zhuǎn)的與可隨時(shí)停止的重要程度是不同

的。參考GB/T3811-2008,同時(shí)為了減少分級(jí)數(shù)量，提高實(shí)用性，本文件針對(duì)工作制做了四種分級(jí)。

結(jié)合設(shè)計(jì)出力和工作制，定義輸送能力分為9級(jí)。

2.3結(jié)構(gòu)

2.3.1結(jié)構(gòu)

對(duì)刮板機(jī)的如下結(jié)構(gòu)部分做出了要求：

3

a)整機(jī)：提出整體的強(qiáng)度、剛度、硬度、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)要求，同時(shí)滿足防腐蝕、耐磨損、抗疲勞、抗

老化、抵制失效、抗風(fēng)雪的要求；對(duì)重載的提出了獨(dú)立承載構(gòu)件的要求。

b)進(jìn)料：根據(jù)調(diào)研中市場(chǎng)反饋的安全問(wèn)題，給出了相關(guān)安全要求。

c)耐溫：對(duì)于輸送有溫度的物料，尤其是高溫物料，給出了基本的安全要求。

d)沖擊：主要包括高空沖擊和爆炸沖擊；由于爆炸力學(xué)屬于前言學(xué)科，仍采用傳統(tǒng)的能量法進(jìn)行評(píng)

估。

e)吊裝：提出制造、運(yùn)輸、安裝和維護(hù)過(guò)程中的各種吊裝工況。

f)密封：許多工況有密封要求，例如電力的空氣密封、化工廠對(duì)CO等有毒氣體的密封等。

2.3.2材料

與結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)，對(duì)通用結(jié)構(gòu)的材料作出要求：

a)參考國(guó)標(biāo)《叉車屬具安全規(guī)程》，對(duì)刮板機(jī)整體選材提供依據(jù)；來(lái)提高原始設(shè)計(jì)安全性。

b)對(duì)主要承載結(jié)構(gòu)件和密封件，尤其是不同溫度等工況提出了量化性要求；避免材料選用錯(cuò)誤。

c)根據(jù)不同級(jí)別的刮板機(jī)，對(duì)其主要承載結(jié)構(gòu)件原材料、鑄鍛件、緊固件許用強(qiáng)度的最小安全系數(shù)

作出了規(guī)定；提高材料的安全性。

d)對(duì)鏈條、鏈輪、軸三類核心零部件的原材料表面銹蝕提出了要求；提高抗腐蝕能力，避免長(zhǎng)期庫(kù)

存等不合格材料。

2.3.3焊接

焊接是刮板機(jī)的主要成型方式之一。根據(jù)不同級(jí)別的刮板機(jī)，對(duì)焊縫質(zhì)量提出了不同的要求。

2.3.4防腐蝕

腐蝕會(huì)使材料表面產(chǎn)生微小的凹凸不平，研究表明即使普通腐蝕也能使鋼材的疲勞極限減小超過(guò)

50%。

由于刮板機(jī)輸送物料中包含許多具有物理和化學(xué)腐蝕的物料，本標(biāo)準(zhǔn)從設(shè)計(jì)源頭提出防腐蝕設(shè)計(jì)和

腐蝕裕量來(lái)提高安全性，同時(shí)對(duì)零部件表面處理的環(huán)保性提出要求。

2.4機(jī)構(gòu)及零部件

2.4.1鏈條

安全問(wèn)題多為本質(zhì)問(wèn)題，追溯到源頭又多為概率問(wèn)題，所以安全系數(shù)的設(shè)置尤為重要。

鏈條是刮板機(jī)最核心件，為了避免“一刀切”的不足，根據(jù)其自身結(jié)構(gòu)、成型方式和鏈條刮板連接方

式進(jìn)行了分類，并根據(jù)分類規(guī)定了不同級(jí)別刮板機(jī)的安全系數(shù)。關(guān)于鏈條的安全系數(shù)，在國(guó)際業(yè)務(wù)中需求

更多，客戶非常注重鏈條安全系數(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)準(zhǔn)編制的調(diào)研過(guò)程中，許多客戶提出如何能簡(jiǎn)單有效的判斷鏈條是否需要更換？根據(jù)這些需求，

對(duì)鏈條的更換（和報(bào)廢）提出了規(guī)范要求，編制在第10章中。

2.4.2鏈輪

鏈輪是刮板機(jī)的核心件之一。因?yàn)殒溳喯鄬?duì)鏈條磨損次數(shù)更多，所以壽命和穩(wěn)定性更差。特別的對(duì)鏈

輪的材料、熱處理、無(wú)損檢測(cè)、齒數(shù)、脫鏈器等影響安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了規(guī)范要求。

4

圓環(huán)鏈廣泛的應(yīng)用在刮板機(jī)中，但I(xiàn)SO5613—1984的附錄A.1規(guī)定的節(jié)圓半徑計(jì)算公式并不準(zhǔn)確，

如圖1是其原件內(nèi)容。

圖1ISO節(jié)圓公式

經(jīng)實(shí)際調(diào)研發(fā)現(xiàn)，鏈輪制造后通常根據(jù)鏈條需要反復(fù)修正，例如DL/T1128-2009《風(fēng)冷式鋼帶輸

渣機(jī)》的5.1.2條C）列項(xiàng)中規(guī)定“刮板清掃鏈與鏈輪在試驗(yàn)中出現(xiàn)問(wèn)題，允許修磨，修復(fù)后能正常運(yùn)

轉(zhuǎn)為合格”。

經(jīng)研究分析，主要原因是鏈條制造偏差和鏈輪自身問(wèn)題。ISO公式中節(jié)圓直徑與P、d、θ有關(guān)；而

根據(jù)GB/T12718-2009《礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈》知，圓環(huán)鏈尺寸精度又與彎曲直徑D關(guān)聯(lián)。因?yàn)镈＞d且

D具有0～2mm的偏差要求，并且在鏈輪鏈條捏合傳動(dòng)時(shí)鏈條的平環(huán)沿著立環(huán)的D轉(zhuǎn)動(dòng)，所以不同的鏈

條尺寸規(guī)格和不同的齒數(shù)均具有不同的節(jié)圓。

根據(jù)上述機(jī)理，起草工作組提出了新的節(jié)圓計(jì)算公式。取26、30、34三種常用的圓環(huán)鏈規(guī)格，按

6～12齒鏈輪對(duì)比新舊兩個(gè)計(jì)算公式，結(jié)果如圖2。

圖2兩種公式計(jì)算節(jié)圓差值隨輪齒變化關(guān)系

由圖2可知，在6—8齒時(shí)，兩公式的結(jié)果差距較大，最大值甚至達(dá)到了5mm，這個(gè)差距已經(jīng)超過(guò)

圓環(huán)鏈的硬化層，也超過(guò)了滲碳淬硬鏈輪的硬化層深度，所以應(yīng)對(duì)節(jié)圓提出安全設(shè)計(jì)要求。

2.4.3驅(qū)動(dòng)軸

驅(qū)動(dòng)軸的安全也至關(guān)重要。對(duì)驅(qū)動(dòng)軸提出了扭轉(zhuǎn)和彎曲組合效應(yīng)的強(qiáng)度校核要求，并對(duì)經(jīng)濟(jì)性刮板

機(jī)的焊接驅(qū)動(dòng)軸的安全提出了焊接要求。

2.5電氣及控制

5

我國(guó)在電氣及控制已有很好的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)，采用了很多安全標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際中主要發(fā)現(xiàn)刮板機(jī)經(jīng)常發(fā)生悶

車（出力不足），對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率作出了安全系數(shù)要求。并對(duì)刮板機(jī)的安全控制作出了要求。

2.6安全防護(hù)裝置

對(duì)運(yùn)動(dòng)部件和檢修維護(hù)做了產(chǎn)品層的安全要求。

2.7使用信息

對(duì)說(shuō)明書(shū)和標(biāo)志做了產(chǎn)品層的安全要求。

2.8安裝

對(duì)安裝主要安全防護(hù)和安裝后空載試車提出安全要求。

2.9使用和維護(hù)

對(duì)操作安全、安全巡檢和報(bào)廢分別提出了產(chǎn)品層的安全要求。

三、主要試驗(yàn)驗(yàn)證情況分析

1分級(jí)

物料危害性分級(jí)經(jīng)查閱相關(guān)資料進(jìn)行驗(yàn)證，并根據(jù)上述編制依據(jù)進(jìn)行的分類，具有可行性；同時(shí)刮板

機(jī)輸送的物料包括了實(shí)例中除Ⅴ類之外的所有物料（Ⅴ類為預(yù)留分級(jí)）。

對(duì)于出力的分類，經(jīng)實(shí)際落實(shí)，輕載和重載應(yīng)用廣泛，重載也有一定應(yīng)用，巨載應(yīng)用較少。重載和巨

載多為皮帶輸送機(jī)、鋼帶/鱗板輸送機(jī)等輸送能力強(qiáng)的輸送機(jī)。所以，本分類適合所有輸送機(jī)械。

2鏈條安全系數(shù)驗(yàn)證

選取典型的三種工況、四種鏈條進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果如表1。

表1鏈條選型安全系數(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證

主要參數(shù)數(shù)值

項(xiàng)目名稱爐渣刮板機(jī)爐渣刮板機(jī)輸煤刮板機(jī)粉體刮板機(jī)

設(shè)備長(zhǎng)度76m85m33m55m

額定出力30t/h35t/h10t/h12t/h

最大出力40t/h50t/h30t/h20t/h

最大鏈速0.07m/s0.06m/s0.1m/s0.05m/s

輸送仰角30°33°0°28°

張緊力5t7t2t4t

所需牽引力14.46t19.85t10.52t14.57t

6

主要參數(shù)數(shù)值

項(xiàng)目名稱爐渣刮板機(jī)爐渣刮板機(jī)輸煤刮板機(jī)粉體刮板機(jī)

鏈條選型高耐磨圓環(huán)鏈30高耐磨低副模鍛板鏈34高強(qiáng)度圓環(huán)鏈18D級(jí)高強(qiáng)度板鏈26B級(jí)

鏈條數(shù)量2212

單鏈破斷力≥45t≥57t≥41t（試驗(yàn)）≥54t（試驗(yàn)）

鏈條安全系數(shù)≥6.2≥5.7≥3.9≥7.4

本標(biāo)準(zhǔn)要求5～75～93～45～8

結(jié)果符合符合符合符合

3圓環(huán)鏈節(jié)圓驗(yàn)證

對(duì)工廠內(nèi)生產(chǎn)線上的鏈輪隨機(jī)取6對(duì)，三對(duì)凸齒和三對(duì)凹齒，其中三對(duì)是按照進(jìn)口圓環(huán)鏈尺寸設(shè)計(jì)

鏈輪。實(shí)測(cè)節(jié)圓與本標(biāo)準(zhǔn)的偏差分為別0.15mm、-0.28mm，-0.46mm、0.32mm，0.55mm、-0.34mm，-0.43mm、

-0.39mm，-0.55mm、-0.58mm，-0.46mm、-0.42mm。

如圖3，經(jīng)檢驗(yàn)工程師證實(shí)，3臺(tái)刮板機(jī)空載運(yùn)行符合本文件要求的鏈輪運(yùn)行穩(wěn)定，無(wú)夾鏈、跳鏈

等傳動(dòng)問(wèn)題。

圖3廠內(nèi)空載運(yùn)行驗(yàn)證

4驅(qū)動(dòng)軸驗(yàn)證

4.1概述

驅(qū)動(dòng)軸的安全系數(shù)參考了成大先編寫(xiě)的《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第6版）；在低速重載或巨載刮板機(jī)，通

常疲勞不會(huì)達(dá)到極限，采用許用安全系數(shù)校核。

驅(qū)動(dòng)軸的許用安全系數(shù)按埃里克·奧伯格、富蘭克林·D.瓊斯和霍爾布魯克·L.霍頓等編制的《美

國(guó)機(jī)械工程手冊(cè)》進(jìn)行理論分析驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果一致。具體驗(yàn)證公式如下4.2—4.5節(jié)。

4.2韌性材料只承受純扭轉(zhuǎn)的軸

韌性材料的剪切彈性極限約為其拉伸極限的一半，對(duì)只承受純扭轉(zhuǎn)的軸按公式（1）計(jì)算。

3

D≥B√5.1???/??…………（1）

式中：

D──傳動(dòng)軸外徑（mm）；

B──空心因數(shù)，應(yīng)符合表2規(guī)定；

7

K──空心率；

D1──傳動(dòng)軸內(nèi)孔孔徑（mm），實(shí)心軸為0；

Kt──不同荷載類型下計(jì)算扭矩時(shí)的復(fù)合沖擊疲勞因數(shù)，應(yīng)符合表3規(guī)定；

T──最大扭矩（N·mm）；

fv──最大允許抗剪切強(qiáng)度（N·mm），圓軸可按材料強(qiáng)度，帶鍵槽的軸按材料的75%。

表2軸的空心因數(shù)

公式數(shù)值

K=D1/D0.950.900.850.800.750.700.650.600.550.500

B=3√1/(1??4)1.751.431.281.191.141.101.071.051.031.021

表3不同荷載下傳動(dòng)軸復(fù)合沖擊疲勞因數(shù)

靜止軸旋轉(zhuǎn)軸

荷載類型

KmKtKmKt

逐漸施加并且穩(wěn)定1.01.01.51.1

突然施加，僅有少許沖擊1.5～2.01.5～2.01.5～2.01.1～1.5

突然施加，重型沖擊——2.0～3.01.5～3.0

4.3韌性材料只承受彎矩的軸

對(duì)只承受彎矩的軸按公式（2）計(jì)算。

3

D≥B√10.2???/?…………（2）

式中：

D──傳動(dòng)軸外徑（mm）；

Km──不同荷載類型下計(jì)算彎矩時(shí)的復(fù)合沖擊疲勞因數(shù)，應(yīng)符合表3規(guī)定；

M──最大彎矩（N·mm）；

f──在拉伸或壓縮狀態(tài)下最大允許抗彎強(qiáng)度（N·mm），圓軸可按材料強(qiáng)度，帶鍵槽的軸按材料的75%。

4.4韌性材料承受扭轉(zhuǎn)和彎曲組合作用的軸

對(duì)承受扭轉(zhuǎn)和彎曲組合作用的軸按公式（3）計(jì)算。

35.122

D≥B√√(???)+(???)…………（3）

??

4.5脆性材料承受扭轉(zhuǎn)和彎曲組合作用的軸

基于失效的最大法向剪切理論，確定對(duì)承受扭轉(zhuǎn)和彎曲組合作用的脆性軸按公式（4）計(jì)算。

35.122

D≥B√[???+√(???)+(???)]………（4）

??

式中：

8

ft──最大允許抗拉強(qiáng)度（N·mm），圓軸可按材料強(qiáng)度，帶鍵槽的軸按材料的75%。

5高耐磨鏈條性能驗(yàn)證

5.1破斷力測(cè)試

選用進(jìn)口高耐磨圓環(huán)鏈和國(guó)產(chǎn)高耐磨模鍛板鏈進(jìn)行驗(yàn)證。其中模鍛板鏈經(jīng)鍛造、加工、表面滲碳處理

后再進(jìn)行淬硬處理。采用數(shù)顯液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，型號(hào)WESW-1000B進(jìn)行破斷力檢測(cè)，部分測(cè)試結(jié)果如下

圖4—7。

圖4模鍛鏈26破斷力測(cè)試

圖5模鍛鏈30破斷力測(cè)試

9

圖6模鍛鏈34破斷力測(cè)試

圖7進(jìn)口環(huán)鏈26/30破斷力測(cè)試

上述測(cè)試結(jié)果匯總?cè)绫?，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證文件的數(shù)據(jù)均可靠有效。

表4高耐磨鏈條破斷力測(cè)試

實(shí)測(cè)破斷力

品牌規(guī)格斷裂位置

kN

意大利CISA圓環(huán)鏈26372.1焊口

德國(guó)HEKO圓環(huán)鏈30508.6肩部

德國(guó)RUD圓環(huán)鏈30481.2焊口+肩部

青達(dá)SSCC模鍛鏈26374.8軸+外鏈板等

青達(dá)SSCC模鍛鏈30538.9軸等

青達(dá)SSCC模鍛鏈34626.3內(nèi)外鏈板同時(shí)等

5.2破斷力測(cè)試

用破斷力檢測(cè)后的鏈環(huán)截取試樣，長(zhǎng)度不小于30mm，清除試樣測(cè)試表面污物和油脂，將試樣表面拋

光到Ra≤0.8μm。試樣硬度進(jìn)行檢測(cè),取5次平均值，結(jié)果如下表5。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)淬硬層深度都能達(dá)到

2.1mm，表面硬度都超過(guò)HV760（HRC62.5），與本標(biāo)準(zhǔn)符合一致。

圖8淬硬層測(cè)試

表5鏈條硬化測(cè)試對(duì)比

10

表面硬度淬硬層深度

品牌規(guī)格

HVmm

意大利CISA圓環(huán)鏈26805.112.2245

德國(guó)HEKO圓環(huán)鏈30779.252.3541

德國(guó)RUD圓環(huán)鏈30792.352.3162

中國(guó)青達(dá)SSCC26外鏈板792.052.1437

中國(guó)青達(dá)SSCC26內(nèi)鏈板778.832.3593

中國(guó)青達(dá)SSCC26銷軸783.422.4643

中國(guó)青達(dá)SSCC26外鏈板795.732.2478

中國(guó)青達(dá)SSCC26內(nèi)鏈板763.942.5437

中國(guó)青達(dá)SSCC26銷軸801.242.5857

中國(guó)青達(dá)SSCC34外鏈板791.112.2028

中國(guó)青達(dá)SSCC34內(nèi)鏈板760.832.4465

中國(guó)青達(dá)SSCC34銷軸793.712.6042

6其他驗(yàn)證

除上述驗(yàn)證外，針對(duì)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)、選材、防腐蝕、安全防護(hù)裝置對(duì)制造廠和使用中的產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)研驗(yàn)

證。

驗(yàn)證目的主要是本標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致和可操作性，標(biāo)準(zhǔn)起草工作組在刮板輸送機(jī)中選取了多家制造商和

用戶，詳見(jiàn)表6，在本文件范圍中規(guī)定的刮板機(jī)型式中選取了刮板撈渣機(jī)、刮板給煤機(jī)、刮板冷渣機(jī)共八

種型式。

表6試驗(yàn)驗(yàn)證單位、試驗(yàn)時(shí)間及試驗(yàn)樣機(jī)名稱

序號(hào)試驗(yàn)驗(yàn)證單位試驗(yàn)日期試驗(yàn)樣機(jī)名稱及數(shù)量

2023年1月12日

660MW刮板撈渣機(jī)

2023年2月17日

1青島達(dá)能環(huán)保設(shè)備股份有限公司

2023年2月16日

1000MW刮板撈渣機(jī)

2023年2月19日

2023年1月14日-2023年1

#1爐刮板輸送機(jī)

月18日

2浙能阿克蘇熱電有限公司

2023年1月30日-2023年2

#2爐刮板輸送機(jī)

月10日

2023年2月2日-2023年2月30與34圓環(huán)鏈和模鍛板鏈，52模

3青島達(dá)能環(huán)保設(shè)備股份有限公司等

10日鍛板鏈各項(xiàng)性能對(duì)比測(cè)試

4青島達(dá)能環(huán)保設(shè)備股份有限公司2023年2月10日GBL17型夾套式廢液刮板輸送機(jī)

5華能臨沂發(fā)電有限公司2023年2月12日刮板給煤機(jī)

6國(guó)家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司2023年2月13日氣化爐刮板輸送機(jī)

7國(guó)家能源菏澤發(fā)電有限公司2023年2月17日水浸式刮板輸送機(jī)

8華能辛店發(fā)電有限公司2023年2月20日刮板給煤機(jī)和水浸式刮板輸送機(jī)

9國(guó)家能源蓬萊發(fā)電有限公司2023年2月21日350MW刮板撈渣機(jī)

10陜西能源趙石畔煤電有限公司2023年2月22日1000MW刮板撈渣機(jī)

標(biāo)準(zhǔn)起草工作組匯總了各參與試驗(yàn)驗(yàn)證單位試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表明，上述八種刮板輸送機(jī)試

驗(yàn)主要結(jié)果能滿足或基本滿足本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，證明本標(biāo)準(zhǔn)要求的可行性。但有如下問(wèn)題：

a)缺少相關(guān)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，或說(shuō)明書(shū)中信息簡(jiǎn)單、安全規(guī)范和說(shuō)明不足。

b)客戶對(duì)核心件鏈條的維護(hù)或更換時(shí)間不了解、不清晰。

11

c)驅(qū)動(dòng)鏈輪運(yùn)行中存在較嚴(yán)重夾鏈和跳鏈等現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)噪音會(huì)超過(guò)要求。

d)驅(qū)動(dòng)軸存在未進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理現(xiàn)象。

e)部分檢修圍欄和平臺(tái)腐蝕嚴(yán)重。

f)電控柜安全性差，如存在積灰和防護(hù)等級(jí)不足現(xiàn)象。

g)缺少安全標(biāo)志，或安全標(biāo)志損壞、破損。

客戶都對(duì)自己的問(wèn)題能正確認(rèn)識(shí)；根據(jù)上述驗(yàn)證的問(wèn)題，需要加大加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)的宣貫力度，尤其是使用

方。

四、本標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況

本標(biāo)準(zhǔn)不涉及任何專利問(wèn)題。

五、預(yù)期達(dá)到的社會(huì)效益等情況、對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況

經(jīng)過(guò)上述驗(yàn)證，本標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)條款具有適用性和可行性，滿足標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)的要求和原則。但在現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證過(guò)

程中發(fā)現(xiàn)，刮板機(jī)在各個(gè)環(huán)節(jié)均存在一些不安全的潛在風(fēng)險(xiǎn)。本標(biāo)準(zhǔn)的編制全面的對(duì)刮板機(jī)的安全規(guī)范

做了標(biāo)準(zhǔn)化，具有如下效益：

a)首次對(duì)刮板機(jī)輸送物料的危害性等進(jìn)行分類分級(jí)，有益于從技術(shù)源頭解決本質(zhì)安全問(wèn)題；

b)率先對(duì)鏈條、刮板鏈條進(jìn)行分類，對(duì)輸送能力進(jìn)行分級(jí)，有益于同時(shí)保證安全性和經(jīng)濟(jì)性；

c)率先全面提出高耐磨鏈條的表面硬度、淬硬層深度、破斷力等技術(shù)指標(biāo)，將環(huán)鏈與板鏈規(guī)格對(duì)

標(biāo)，實(shí)現(xiàn)不同類別鏈條規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化，提出了鏈條出廠偏差和允許磨損量，提高了市場(chǎng)秩序化和實(shí)

用性；

d)修正ISO5613：1984和GB/T24503-2009節(jié)圓計(jì)算公式，提出核心零部件的安全系數(shù)等計(jì)算

公式，從設(shè)計(jì)源頭規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)；

e)對(duì)設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用和報(bào)廢全生命周期分類分階段又系統(tǒng)化的進(jìn)行安全規(guī)范；

f)編制了涉及本質(zhì)安全的多個(gè)計(jì)算公式和數(shù)據(jù)表格，方便設(shè)計(jì)、制造工程師和技師查閱使用，有益

于整個(gè)行業(yè)的快速進(jìn)步。

本標(biāo)準(zhǔn)的編制，從諸多方面解決了刮板輸送機(jī)人身安全、環(huán)境安全和財(cái)產(chǎn)安全問(wèn)題，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)

性，又充分反映了我國(guó)刮板輸送機(jī)技術(shù)在行業(yè)的世界領(lǐng)先水平；對(duì)于我國(guó)和整個(gè)刮板輸送機(jī)行業(yè)的安全

具有重要經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

六、與國(guó)際、國(guó)外對(duì)比情況

本標(biāo)準(zhǔn)為首次制定，且國(guó)內(nèi)外無(wú)通用刮板機(jī)的安全和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，所以沒(méi)有引用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，但在編制過(guò)

程參考了ISO610：1990《刮板輸送機(jī)和刨煤機(jī)用高強(qiáng)度鋼鏈帶》，ISO5613:1984《刮板輸送機(jī)傳動(dòng)鏈

輪組件》，ISO5612：1990《采礦刮板輸送機(jī)的刮料板》，ISO1082：1990《采礦鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的鉤接式連接

器組件》等標(biāo)準(zhǔn)，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)具有協(xié)調(diào)性。

本標(biāo)準(zhǔn)主要參考了我國(guó)《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》、《生產(chǎn)安全事故報(bào)告和調(diào)查處理?xiàng)l例》（2007

年3月28日國(guó)務(wù)院第172次常務(wù)會(huì)議通過(guò)2007年4月9日國(guó)務(wù)院令第493號(hào)公布自2007年6月1日起實(shí)施）、《國(guó)家危險(xiǎn)廢物

名錄（2021年版）》等法規(guī)，同時(shí)參考了GB5083-1999《生產(chǎn)設(shè)備安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)總則》、GB40159-2021

《埋刮板輸送機(jī)安全規(guī)范》、GB50270-2010《輸送設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》等。

雖然刮板機(jī)與埋刮板機(jī)有本質(zhì)不同，但同屬輸送機(jī)械，具有對(duì)比價(jià)值。與GB40159-2021《埋刮板輸

送機(jī)安全規(guī)范》和GB/T10596-2021《埋刮板輸送機(jī)》相比，本標(biāo)準(zhǔn)具一些改進(jìn)和內(nèi)容的補(bǔ)充，對(duì)比詳

見(jiàn)表7。

12

表7本標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)標(biāo)對(duì)比

大項(xiàng)小項(xiàng)GB40159&GB/T10596本標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明

適用于可連續(xù)輸送粒度不大于100mm適用于物料在料槽中借助牽引構(gòu)件上的刮

應(yīng)用領(lǐng)域增大

的散裝物料的埋刮板輸送機(jī)板輸送的輸送機(jī)

不適用于輸送腐蝕性大，或堆積密度

范圍大于1.8t/m3，或具有特殊物理性能

不適用物料的輸送機(jī)，也不適用于爆炸性氣不適用于煤礦井下刮板輸送機(jī)縮小

體或可燃性粉塵等環(huán)境下使用的輸送

機(jī)

GB40159無(wú)有物料安全等級(jí)、鏈條分類、刮板鏈條分類、

分類分級(jí)增加

GB/T10596有刮板鏈條型式分類出力分類、工作制分類等

a)材料選用的安全標(biāo)準(zhǔn)和基本要求；

b)增加腐蝕性物料要求；

材料無(wú)增加

c)增加材料安全系數(shù)要求；

結(jié)構(gòu)

d)增加材料表面質(zhì)量要求。

焊接無(wú)通用結(jié)構(gòu)焊接要求有焊接安全要求增加

GB40159無(wú)

防腐蝕因有腐蝕性物料和環(huán)境，固單獨(dú)提出要求增加

GB/T10596第5.5有要求

GB40159無(wú)

有材料、安全系數(shù)、配對(duì)偏差、根據(jù)分級(jí)

鏈條GB/T10596有鏈條的材料和尺寸、增加

的特別要求等

破斷力、焊接等要求

GB40159無(wú)

機(jī)構(gòu)及有材料、硬度、節(jié)圓設(shè)計(jì)、探傷等要求，具

鏈輪GB/T10596有鏈輪的材料、熱處理優(yōu)化

零部件體要求量化且細(xì)化

和標(biāo)識(shí)要求

有強(qiáng)度校核、結(jié)構(gòu)、安全系數(shù)、材料材

驅(qū)動(dòng)軸無(wú)實(shí)用

質(zhì)、熱處理等要求

急停裝置無(wú)有要求，包括進(jìn)料急停和設(shè)備急停增加

GB40159無(wú)有電氣保護(hù)、接地安全、防爆安全、工作

電控電控制、集中控制、功率系數(shù)、檢測(cè)信號(hào)、聯(lián)增加

GB/T10596較少要求

鎖保護(hù)等全面安全要求

兩種不需要設(shè)置防護(hù)網(wǎng)：

a)為方便觀察運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速小于

10r/min、外伸長(zhǎng)徑比小于1.2的轉(zhuǎn)

安全防

GB40159外露旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)均設(shè)置防護(hù)網(wǎng)軸圓滑軸頭；實(shí)用

護(hù)裝置

b)為方便觀察和操作，外部已經(jīng)進(jìn)行區(qū)

域隔離的線速度小于0.1m/s的運(yùn)動(dòng)

部件。

13

大項(xiàng)小項(xiàng)GB40159&GB/T10596本標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明

安裝GB40159有相關(guān)要求有相關(guān)要求相當(dāng)

使用維刮板、連桿、銷軸、導(dǎo)軌、頭尾輪有

報(bào)廢鏈條和鏈輪有詳細(xì)的報(bào)廢要求不同

護(hù)更換要求

經(jīng)對(duì)比，本標(biāo)準(zhǔn)屬于率先提出的標(biāo)準(zhǔn)，具有先進(jìn)性和創(chuàng)新性。

七、與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，特別是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性

本標(biāo)準(zhǔn)屬于“連續(xù)搬運(yùn)機(jī)械”大類，“輸送機(jī)械”小類，“刮板輸送機(jī)”系列，詳見(jiàn)附圖“連續(xù)搬運(yùn)機(jī)

械領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)體系框架圖”。本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。

八、重大分岐意見(jiàn)的處理經(jīng)過(guò)和依據(jù)

無(wú)。

九、標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的建議說(shuō)明

建議本標(biāo)準(zhǔn)的性質(zhì)為推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

十、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議

建議標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)發(fā)布6個(gè)月后實(shí)施。

以標(biāo)委會(huì)為主體，在本專業(yè)領(lǐng)域會(huì)議上予以宣傳；制作宣傳講解視頻，在網(wǎng)站和微信公眾號(hào)上向社會(huì)

大眾宣傳。

十一、廢止現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議

無(wú)。

十二、其他應(yīng)予說(shuō)明的事項(xiàng)

無(wú)。

起草工作組

2023年4月20日

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附圖：連續(xù)搬運(yùn)機(jī)械領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)體系框架圖

01連續(xù)搬運(yùn)機(jī)械

01輸送機(jī)械02給料機(jī)械03裝卸機(jī)械04液力傳動(dòng)機(jī)械

01020304050102

02

010304050607080910板圓振葉帶010204液液

埋03

帶板刮螺振輥流懸斗式盤(pán)動(dòng)輪式裝卸堆/力力

刮翻

式式板旋動(dòng)子體掛式給給給給給船/船/取偶變

板車

輸輸輸輸輸輸輸輸提料料料料料車車料合矩

輸機(jī)

送送送送送送送送升機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)器器

送

機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)

機(jī)