伸縮式帶式輸送機(jī)的優(yōu)化改進(jìn)

張 瑩

（大同同比機(jī)械制造有限公司， 山西 大同 037001）

引言

隨著井下機(jī)械化水平的不斷發(fā)展，新的技術(shù)以及理論在帶式輸送機(jī)上的不斷應(yīng)用，使得帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力得到了進(jìn)一步提升[1]。煤礦井下的伸縮帶式輸送機(jī)具有運(yùn)行阻力小、磨損煤炭量少、輸送效率高、工作噪聲小、運(yùn)輸距離長(zhǎng)以及耗電量低等優(yōu)點(diǎn)[2]，因此廣泛應(yīng)用于巷道掘進(jìn)的采掘盤區(qū)以及采煤工作面順槽的煤炭運(yùn)輸工作中。但是隨著煤礦產(chǎn)量的巨大提高，對(duì)運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸能力也有了更高的要求，現(xiàn)有的伸縮帶式輸送機(jī)就無(wú)法滿足實(shí)際的需要，因此對(duì)DSJ100/80/160型帶式輸送機(jī)進(jìn)行改進(jìn)。

1 機(jī)頭部的改進(jìn)設(shè)計(jì)

卸煤架、驅(qū)動(dòng)裝置以及傳動(dòng)裝置組成了可伸縮帶式輸送機(jī)的機(jī)頭部[3]。

1.1 卸煤架

在使用過(guò)程中，DSJ100/80/160型帶式輸送機(jī)的卸煤架出現(xiàn)了很多問(wèn)題，比如，由于剛度和強(qiáng)度的不夠，卸煤架容易發(fā)生變形；卸煤工作完成后，運(yùn)輸帶上遺落的煤粉較多且難以清理干凈，使得滾筒上會(huì)黏上遺落的煤粉；當(dāng)卸載滾筒上黏上大量的煤時(shí)，會(huì)影響膠帶的運(yùn)行軌跡，出現(xiàn)皮帶跑偏的情況。

為了加強(qiáng)卸煤架的剛度和強(qiáng)度，用直角三角形的前連架代替原有的斜支架；為了降低卸載后輸送帶上遺煤量，提高潔凈程度，在卸載滾筒前安裝刮板，做到兩次清掃輸送帶；為了避免因卸載滾筒黏煤導(dǎo)致的皮帶發(fā)生跑偏的情況，設(shè)置專門的刮煤板清理滾筒上的煤。

1.2 驅(qū)動(dòng)裝置

改造前，DSJ100/80/160型可伸縮帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置采用的是傳動(dòng)滾筒的空心軸聯(lián)接減速機(jī)。傳動(dòng)方式采用的是雙傳動(dòng)滾筒與單電動(dòng)機(jī)聯(lián)動(dòng)的方式。這種傳動(dòng)方式存在一定的弊端，比如，運(yùn)輸坡度比較小，不適用與傾斜角度大于5°的巷道；運(yùn)輸功率明顯不足。針對(duì)上述問(wèn)題，現(xiàn)對(duì)輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行改進(jìn)。第一，采用實(shí)心軸直角減速機(jī)，用柱銷聯(lián)軸器代替原來(lái)的高速軸聯(lián)軸器，用柱銷齒式聯(lián)軸器代替原來(lái)的低速軸聯(lián)軸器；第二，為提高機(jī)頭的強(qiáng)度和剛度，傳動(dòng)機(jī)架和驅(qū)動(dòng)機(jī)架之間通過(guò)鋼板利用螺栓聯(lián)接起來(lái)。當(dāng)輸送機(jī)運(yùn)行的巷道地基容易變形時(shí)，為增加機(jī)頭剛性，可以在機(jī)頭下增設(shè)底托梁，其中底托梁采用的是工字鋼。為了輸送機(jī)的運(yùn)行的穩(wěn)定性，可以配備兩套驅(qū)動(dòng)裝置，當(dāng)其中一個(gè)發(fā)生故障時(shí)，可以使用備用的驅(qū)動(dòng)裝置。

1.3 傳動(dòng)裝置

傳動(dòng)滾筒和機(jī)架組成了傳動(dòng)裝置，其中機(jī)架又分為前立柱、中立柱以及后立柱三部分[4]。

原來(lái)的傳動(dòng)滾筒是三角軸承座結(jié)構(gòu)，存在安裝難且強(qiáng)度低的問(wèn)題，導(dǎo)致安裝的精度較差，短期使用三角軸承座就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重變形，使用壽命比較短，嚴(yán)重降低了工作效率。因此用平底軸承座結(jié)構(gòu)代替三角軸承座結(jié)構(gòu)，這樣不僅提高了安裝的精度還增加了傳動(dòng)滾筒的剛度與強(qiáng)度。

2 儲(chǔ)帶張緊裝置的改進(jìn)設(shè)計(jì)

2.1 游動(dòng)小車

對(duì)游動(dòng)小車的改進(jìn)分為兩方面，第一，原來(lái)的游動(dòng)小車的車輪只有內(nèi)側(cè)有輪緣，這會(huì)使得在張緊過(guò)程中發(fā)生車輪脫軌的情況，針對(duì)上述問(wèn)題，為了降低小車脫軌的可能性，用內(nèi)外側(cè)雙輪緣替代原來(lái)的內(nèi)側(cè)單輪緣。第二，游動(dòng)小車的輸送帶發(fā)生跑偏時(shí)，會(huì)磨損小車的邊緣，為了減少輸送帶的跑偏情況，降低小車的磨損，延長(zhǎng)其使用年限，可以在小車車架兩側(cè)安設(shè)立輥。

2.2 張緊絞車

原結(jié)構(gòu)中是通過(guò)手動(dòng)拔叉來(lái)控制張緊絞車。由于井下作業(yè)空間較小，操作比較困難，且煤塵濃度較高，影響工人的視線，難以做到自動(dòng)操作。根據(jù)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題，現(xiàn)把張緊絞車替換成JH-8型回柱絞車，并在絞車上裝配傳感器，當(dāng)輸送帶的張力低于規(guī)定值下限時(shí)，張緊絞車會(huì)根據(jù)傳感器發(fā)出的張緊信號(hào)自動(dòng)張緊輸送帶；當(dāng)輸送帶的張力大于規(guī)定值得上限時(shí)，張緊絞車根據(jù)傳感器的輸出信號(hào)會(huì)停止張緊輸送帶。也可以安裝配有檢測(cè)控制系統(tǒng)的全自動(dòng)液壓張緊裝置，但該裝置還需額外配備液壓站，且價(jià)格較貴。

3 機(jī)身的改進(jìn)設(shè)計(jì)

機(jī)身的改進(jìn)主要體現(xiàn)在對(duì)V形托輥H架的改造以及壓帶輪的改造。

3.1 V形托輥H架

輸送帶的下層存在跑偏的問(wèn)題，在原來(lái)的設(shè)計(jì)中平行的托輥支承下層輸送帶。由于V形下托輥可以自動(dòng)調(diào)整偏離原來(lái)位置的輸送帶，因此用V形前傾下托輥替代平行的托輥來(lái)支承下層輸送帶。

3.2 壓帶輪

由于輸送機(jī)所在的巷道不完全平整，存在起伏，壓帶輪就成為不可缺少的組件。原來(lái)的結(jié)構(gòu)中壓帶輪存在很多缺點(diǎn)，當(dāng)輸送帶上的煤塊粒徑過(guò)大時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)堵塞的情況；當(dāng)輸送帶偏離原來(lái)的位置比較大時(shí)，極有可能導(dǎo)致輸送帶的一端脫離壓帶輪，使輸送帶上的煤塊出現(xiàn)大量的灑落?，F(xiàn)采用三滾筒過(guò)渡機(jī)頭解決輸送帶脫軌導(dǎo)致灑煤。

4 機(jī)尾部的改進(jìn)設(shè)計(jì)

順槽轉(zhuǎn)載機(jī)搭接在機(jī)尾部，導(dǎo)致機(jī)尾部承擔(dān)整個(gè)順槽轉(zhuǎn)載機(jī)頭的重量。這樣的設(shè)計(jì)存在以下問(wèn)題。第一，巷道底板高低起伏，運(yùn)輸機(jī)的行走路線比較復(fù)雜，機(jī)尾需要根據(jù)轉(zhuǎn)載機(jī)的行程進(jìn)行移動(dòng)，機(jī)尾移動(dòng)過(guò)程中會(huì)受到側(cè)向沖擊力以及縱向不平衡力，容易使運(yùn)行的軌道的變形，導(dǎo)致轉(zhuǎn)載機(jī)和輸送機(jī)機(jī)尾搭接出現(xiàn)問(wèn)題，影響生產(chǎn)；第二，同時(shí)緩沖托輥容易損壞，且緩沖托輥架強(qiáng)度比較低，容易變形。

4.1 更換軌道材料

原機(jī)尾的運(yùn)輸軌道的材料為18號(hào)工字鋼，并且位于支座外的軌道端口處于懸空狀態(tài)，這導(dǎo)致運(yùn)輸軌道的強(qiáng)度比較差，容易發(fā)生變形。經(jīng)技術(shù)改進(jìn)，軌道改為50 kg/m鐵路鋼軌，軌道的端口位于支座上，且用2個(gè)夾板緊固軌道端口，保證軌道端口固定在支座上，增大了軌道的抗變形能力。

4.2 緩沖托輥用緩沖床替代

緩沖托輥極易出現(xiàn)損壞、托輥架強(qiáng)度低易變形，且存在裝拆困難的問(wèn)題。而緩沖床與運(yùn)輸帶之間的接觸面比較大，能降低單位面積緩沖床對(duì)運(yùn)輸帶的作用力，減小了對(duì)運(yùn)輸帶的損耗，延長(zhǎng)了其使用年限；當(dāng)運(yùn)輸帶裝載原煤時(shí)，由于緩沖床的緩沖效果比較好，使得物料的受力較小，能降低物料的散漏及飛濺情況；緩沖床便于安裝且易于拆卸，維修難度低。因此，選用緩沖床代替原來(lái)的緩沖托輥。

4.3 其他措施

為了進(jìn)一步提高運(yùn)輸軌道的強(qiáng)度、剛性以及抗剪切的能力，在軌道的兩個(gè)支架間增添一個(gè)支架，使得兩個(gè)支架之間的懸空段降低到950mm左右，軌道支點(diǎn)之間的距離降低到1.25 m。根據(jù)巷道的實(shí)際情況，支座前端至尾支座末端可選擇25～40號(hào)通底槽鋼，將通底槽鋼、中支架與焊有側(cè)連板的支座用M20的螺栓聯(lián)接成一體，這樣只需拉機(jī)尾的通底槽鋼就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)尾的移動(dòng)。

5 移機(jī)尾機(jī)構(gòu)

移機(jī)尾使用的是人字梁和雙液壓缸的結(jié)構(gòu)，當(dāng)輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)，人字梁嵌入煤層的深度越深，機(jī)尾處產(chǎn)生的拉力就會(huì)越大，使得運(yùn)行過(guò)程越平穩(wěn)；通過(guò)反方向用力，可以拔出插入煤層的人字梁。

6 軟啟動(dòng)的選用

原來(lái)的結(jié)構(gòu)中，輸送機(jī)選用YOL562型液力偶合器作為軟啟動(dòng)裝置，但由于該啟動(dòng)裝置極易發(fā)生損壞，且傳動(dòng)效率比較低，導(dǎo)致軟啟動(dòng)的效果達(dá)不到實(shí)際的需求。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期應(yīng)用實(shí)踐，選用軟啟動(dòng)器以及變頻調(diào)速裝置等作為軟啟動(dòng)設(shè)備。

7 結(jié)語(yǔ)

改進(jìn)后的DSJ100/80/160型可伸縮帶式輸送機(jī)故障率大大降低，性能穩(wěn)定可靠。目前，DSJ100/80/160型可伸縮帶式輸送機(jī)已在諸多煤礦投入使用，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，效果良好。該帶式輸送機(jī)在諸多煤礦的成功應(yīng)用為進(jìn)一步優(yōu)化提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。