礦井帶式輸送機(jī)上下山“V”型底易偏擺點(diǎn)恒力漲緊裝置研發(fā)應(yīng)用

張建新 張維維

摘??要：針對(duì)某煤礦帶式輸送機(jī)巷道起伏呈大“V”型，導(dǎo)致帶式輸送機(jī)上層承載膠帶在該凹點(diǎn)處變松弛、折疊堆積，出現(xiàn)嚴(yán)重的偏擺撒煤等現(xiàn)象，設(shè)計(jì)一套恒力漲緊裝置，有效解決了問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：礦井;皮帶機(jī)巷;凹點(diǎn);松弛;漲緊

某礦帶式輸送機(jī)巷道由六個(gè)變坡點(diǎn)組成，從頭到尾順序?yàn)椋篖1段，長(zhǎng)度255m，傾角-3°;L2段，長(zhǎng)度338m，傾角-15°;L3段，長(zhǎng)度156m，傾角3°;L4段，長(zhǎng)度376m，傾角15°;L5段，長(zhǎng)度393m，傾角8°;L5段，長(zhǎng)度23m，傾角3°;即L1、L2段是下運(yùn)段，L4、L5、L6段是上運(yùn)段，L3段為是較平緩的上運(yùn)段，于是巷道出現(xiàn)較大“V”型現(xiàn)象。

1.技術(shù)分析

這種大“V”型巷道在帶式輸送機(jī)安裝完畢后，在空載試運(yùn)轉(zhuǎn)，一切正常，但重載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在“V”型低洼處附近經(jīng)常產(chǎn)生大量撒煤的現(xiàn)象，致使帶式輸送機(jī)無(wú)法正常輸送原煤。對(duì)存在的問(wèn)題分析并通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際觀察，發(fā)現(xiàn)膠帶巷凹槽低洼處兩端由于上、下山坡度較大和運(yùn)載原煤重力作用，帶式輸送機(jī)重載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，上層膠帶在靠近機(jī)頭的上山段運(yùn)行時(shí)，速度較正常速度小，而在靠近機(jī)尾的下山段運(yùn)行時(shí)，上層膠帶速度較正常速度大，從而導(dǎo)致帶式輸送機(jī)下層膠帶被較大的張力張緊，下層膠帶部分地方磨到帶式輸送機(jī)上托輥架，上層承載的膠帶在凹槽低洼處附近變得松弛、折疊堆積，出現(xiàn)嚴(yán)重的撒煤現(xiàn)象。

2.現(xiàn)有技術(shù)背景

針對(duì)這樣的巷道，目前解決的方案有：方案一在每一坡段布置一臺(tái)可伸縮帶式輸送接，機(jī)頭尾串聯(lián)搭接;方案二全程布置一臺(tái)輸送機(jī)，加多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，在機(jī)頭部有驅(qū)動(dòng)點(diǎn)，中部也有一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)。方案一是每一坡點(diǎn)布置一臺(tái)可帶式輸機(jī)，機(jī)頭尾串聯(lián)搭接。每一臺(tái)輸送機(jī)配備一套驅(qū)動(dòng)裝置、一套張緊裝置和一套電控及保護(hù)裝置，設(shè)備造價(jià)高，日常操作維護(hù)方面，需要較多的人員操作和維護(hù)，對(duì)安全性要求也高。方案二全程布置一臺(tái)輸送機(jī)，加多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，在機(jī)頭部有驅(qū)動(dòng)點(diǎn)，中部也有一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)。造價(jià)成本低于方案一，由于增加了驅(qū)動(dòng)裝置，操作人員也不能減少。

3.實(shí)施內(nèi)容

3.1方案選擇：鑒于已有技術(shù)的不足，在方案二的啟示下，決定在靠近下山位置坡度較小巷段上層膠帶的合適位置上設(shè)計(jì)了一個(gè)恒力漲緊裝置，有效解決帶式輸送機(jī)在下山時(shí)擺脫偏擺、上層承載的膠帶在“V”型低洼處附近變松弛、折疊堆積，出現(xiàn)嚴(yán)重的撒煤等現(xiàn)象。

3.2實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例作進(jìn)一步的說(shuō)明：

本帶式輸送機(jī)中間部分卸料點(diǎn)和重錘張緊裝置包含改向架總成1套，緩沖滑槽2節(jié)，張緊裝置支架5節(jié)，張緊小車1套，改向輪3套，重錘裝置1套，儲(chǔ)繩裝置（回柱絞車）。

在輸送機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，重錘重錘處在自由狀態(tài)，提供近似恒定的漲緊力，將因受力而伸長(zhǎng)的膠帶拉緊并儲(chǔ)存在儲(chǔ)帶裝置內(nèi)。隨著貨載的變化，該處膠帶張力也相應(yīng)變化，張力大于該點(diǎn)漲緊力時(shí)，漲緊車向前運(yùn)動(dòng)，膠帶伸長(zhǎng)量變小，張力下降，直至與漲緊力平衡;張力小于該點(diǎn)漲緊力時(shí)，漲緊車向后運(yùn)動(dòng)，膠帶伸長(zhǎng)量變大，張力增大，直至與漲緊力平和。在上述的工況變化中，該裝置始終能夠使該點(diǎn)處于一種相對(duì)恒定漲緊狀態(tài)，從而保持膠帶運(yùn)行的穩(wěn)定。

4.結(jié)語(yǔ)

該裝置的研制應(yīng)用，有效的解決了大起伏巷道“V”型底處帶式輸送機(jī)跑偏撒料現(xiàn)象，減少了物料損失、保證了運(yùn)輸效率、提高了設(shè)備使用壽命、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，在市場(chǎng)上尚未有成熟產(chǎn)品，有很好推廣價(jià)值。

作者簡(jiǎn)介：

張建新（1976-），男，山東科技大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)工程碩士，工程師，從事煤礦機(jī)電工作20年，現(xiàn)任棗礦集團(tuán)棗莊市弘大實(shí)業(yè)總公司技術(shù)研發(fā)科科長(zhǎng)。

2013，? 6 - ?！? ? n>

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圖2磨粒壓入示意圖

由上圖的幾何關(guān)系，可以求解出，?D為磨粒的直徑，為壓入深度。

，當(dāng)，為完全彈性變形，由得。

，當(dāng)，彈塑變形。

，當(dāng)，完全塑性變形。由得。

然而，這樣的載荷計(jì)算只限于光滑平面上的磨損，而實(shí)際中，磨損是在粗糙平面上進(jìn)行的。需要加入一個(gè)修正系數(shù)

A為實(shí)際接觸面積，為光滑平面接觸面積。與表面形貌有關(guān)，是一個(gè)不確定量。

（2）彈性變形和塑性變形的判斷

克拉蓋爾斯基（Kragelskii）提出，假定用尖端半徑為d的球形磨粒在金屬表面壓入深度并劃動(dòng)，根據(jù)的比值不同，即接觸特性的不同，可以將磨粒和表面的相互作用劃分為如下幾類，對(duì)于鐵基合金，當(dāng)

彈性變形

塑性變形

切削

磨損量比例與有關(guān)。越大即壓入越深，越大。可以假設(shè)成線性關(guān)系：

，

由牛頓第二定律知：。

3.結(jié)論

轉(zhuǎn)子與配流盤(pán)間的間距存在周期性的正弦起伏變化。由于出油高壓區(qū)的間距較小，高壓區(qū)附近的磨損最為嚴(yán)重。通過(guò)理論推導(dǎo)與計(jì)算，得到了磨粒在轉(zhuǎn)子配流盤(pán)間的磨損期望計(jì)算公式。另外，本文為磨損的實(shí)時(shí)曲線仿真提出了可行的流程方案。計(jì)算了粒徑為的磨粒隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，在配流盤(pán)配流盤(pán)上的壓入深度曲線。在彈性變形區(qū)域，可見(jiàn)壓入深度隨著轉(zhuǎn)子配流盤(pán)間的高度減小而快速增長(zhǎng)。當(dāng)進(jìn)入塑性變形區(qū)域，壓入深度減慢。

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