液壓皮帶切割機的研制與應(yīng)用

許強等

摘要：本文主要解決礦山實際生產(chǎn)中所需軟連接抱柱皮帶批量生產(chǎn)問題，所需材料為廢舊皮帶，對其二次再利用，切割成單體軟連接抱柱皮帶。先后使用機械手搖式皮帶切割機，電動皮帶切割機、液壓皮帶切割機三個階段，逐步降低工人勞動強度，提高勞動效率，產(chǎn)生較好的實際應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：液壓 自動壓緊 電控

1 概述

《煤礦安全規(guī)程》第五十四條明文規(guī)定：“采煤工作面必須按作業(yè)規(guī)程的規(guī)定及時支護，嚴禁空頂作業(yè)。所有支架必須架設(shè)牢固，并有防倒柱措施?！痹谀贤兔旱V施工作業(yè)中，通過采用單體軟連接抱柱皮帶和單體間管子硬連接相結(jié)合的方式就是防倒柱的重要措施。為此，加工單體軟連接抱柱皮帶等廢舊皮帶切割的批量活成為本廠的主營業(yè)務(wù)。目前，機械手搖式皮帶切割機是市面上銷售的主導(dǎo)產(chǎn)品，在煤礦生產(chǎn)中這種皮帶切割機得到廣泛使用，這種切割機在切割量小的情況下有簡單便捷的優(yōu)點，缺點勞動強度大，費工費力。我廠前期研制一臺電動皮帶切割機，在此基礎(chǔ)上，更新思路，設(shè)計一種更加省時省力的液動壓力皮帶切割機。

2 切割機的分類

2.1 機械手搖式皮帶切割機

手搖把、鏈輪鏈條傳動部分、刀片、凸輪壓緊梁等是機械手搖式皮帶切割機的重要組成部件。具體工作流程為：將皮帶放入切割機內(nèi)扳下凸輪手柄，將皮帶通過壓緊梁壓緊，然后旋轉(zhuǎn)操作手搖把，帶動小鏈輪轉(zhuǎn)動，進而帶動固定在鏈條上的刀片做直線運動，對皮帶進行切割。通常情況下，這種工作方式需要3～4人，切割速度在60～70mm/s，每間隔20分鐘左右需要換一次人。

2.2 電動皮帶切割機

我廠前期研制的電動皮帶切割機，該切割機用電動機驅(qū)動螺紋絲桿旋轉(zhuǎn)，帶動上部的螺母直線移動，螺母上夾緊的切刀單向切割皮帶。皮帶固定壓緊也采用螺紋絲桿壓緊。該切割機線速度122.5mm/s。此臺機器雖然節(jié)省勞動體力，但仍然需要三人操作，皮帶壓緊也耗費時間，有時只能單向切割，且舊皮帶黏帶的灰塵經(jīng)常帶入絲桿，使螺母無法正常在絲桿上行走，造成切刀無法正常切割，維護頻繁。在此基礎(chǔ)上，我廠研制一臺液壓皮帶切割機，改變皮帶壓緊方式，增加設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性。

3 液壓皮帶切割機

3.1 工作原理

圖1為液壓皮帶切割機照片，圖2為液壓皮帶切割機正視圖。電機、液壓泵、液壓油箱、電磁換向閥、液壓缸、液壓油管、機架、雙刃合金刀片、工作臺、限位開關(guān)、電控盒等共同組成液壓皮帶切割機。

在機架上安裝一套液壓驅(qū)動的執(zhí)行機構(gòu)，電機提供原動力帶動葉片泵提供液體壓力，通過磁力換向閥驅(qū)動液壓缸伸縮，完成切割行程。液壓桿前端改造成帶有切槽的端頭，在切槽內(nèi)用雙螺母固定雙刃合金切刀；端頭下安裝滾動軸承，使其可以在工作臺上滑動。工作臺上安裝自動壓緊裝置。

工作時，先將工作臺拉出，工作臺上端有兩個調(diào)整壓塊裝置，可以根據(jù)所切割的皮帶厚度調(diào)整皮帶進出口間隙，推入所需尺寸的皮帶，啟動電機，驅(qū)動液壓缸動作，液壓桿伸出，完成切割行程。在工作臺兩端內(nèi)側(cè)存安裝行程開關(guān)，當(dāng)液壓桿端頭下的滾動軸承碰觸行程開關(guān)時，電源將會自動閉合，此時正好完成一次切割。借助電控盒上“左”、“右”、“停止”等按鈕便可方便操作切割機。

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1.液壓油箱體 2.電機 3.葉片泵 4.液壓缸 5雙刃刀片 6.工作臺 7.壓緊連桿 8.換向閥 9.控制盒

圖2 液壓皮帶切割機

3.2 工作臺自動壓緊裝置

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1.工作臺 2.雙面切刀 3.壓緊連桿

圖3 工作臺壓緊

圖3為工作臺壓緊機構(gòu)，如圖所示在工作臺上端安裝偏重的壓緊連桿，當(dāng)待切割皮帶伸入工作臺上時，按下電源，切刀走向左側(cè)，對皮帶產(chǎn)生向左的沖擊力，皮帶碰觸連桿最左端，造成左端翹起，通過連桿之間支撐，連桿右端落下壓緊皮帶，沖擊力越大，皮帶壓緊力越大。防止切刀切偏。

3.3 電控原理

通過指針固定在液壓桿下方，并引出機架外，進而使得指針和刀片同步工作，操作者可以方便地觀察刀片運行軌跡，在一定程度上，提高了皮帶切割機的切割速度，并且避免了碰刀造成的安全隱患等。通過在機架下方安裝兩個行程開關(guān)，當(dāng)?shù)镀懈顑啥藭r，指針碰到行程開關(guān)，自制動電機斷電，瞬間抱死，進而提高了安全系數(shù)。電器原理圖如下圖4：

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圖4 電氣原理圖

3.4 主要特點

①切割力大，切割勻速。

②自動壓緊，節(jié)省人力，調(diào)高勞動效率。

③一個行程可以完成兩次皮帶的切割。

④為了確保批量產(chǎn)品尺寸一致性，在切割機的一側(cè)安裝定尺，實現(xiàn)快速定尺。

⑤通過設(shè)置行程開關(guān)，避免碰刀，保護刀片。

4 實際效果

該機投入運行后，原來需要3-4人合作，每天切割400塊左右；而現(xiàn)在只需兩人合作，每天可割皮帶1000塊左右，人均效率提高了5倍。在操作輕松、簡單，不費力氣，普通的女職工就可以完全輕松勝任，在一定程度上緩解了人員周轉(zhuǎn)壓力。該機深得職工的認可，有類似加工任務(wù)的單位可借鑒推廣。

參考文獻：

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[3]王紅巾，李偉.YFSJ2000型液壓切割機行走控制系統(tǒng)的研究[J].科協(xié)論壇（下半月），2013（03）.