大坡度下行順槽皮帶機(jī)壓帶裝置的設(shè)計(jì)與研發(fā)

荊文韜

摘 要：本文結(jié)合實(shí)際，以大坡度下行順槽皮帶機(jī)壓帶裝置為研究對象，對順槽皮帶機(jī)裝置進(jìn)行改造設(shè)計(jì)優(yōu)化，實(shí)踐可知，通過改造設(shè)計(jì)優(yōu)化后壓帶裝置在皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸使用中起到了很好的防止皮帶跑偏上揚(yáng)的作用，保證皮帶運(yùn)輸機(jī)的長時(shí)間正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在一定的程度上滿足實(shí)際工作需求，該技術(shù)值得推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：皮帶機(jī)；壓帶裝置；設(shè)計(jì)；研發(fā)

一、立項(xiàng)原因

根據(jù)礦井生產(chǎn)銜接情況，考慮2201巷掘進(jìn)巷道變坡點(diǎn)成型坡度大，順槽皮帶機(jī)穩(wěn)裝困難，皮帶運(yùn)行安全隱患大，為滿足設(shè)備安裝、使用要求，保障順槽皮帶機(jī)安全、高效運(yùn)行。通過現(xiàn)場勘查、分析研究，設(shè)計(jì)制作壓帶裝置在皮帶運(yùn)輸機(jī)皮帶變坡段使用，能夠防止皮帶跑偏上揚(yáng)，降低事故率，保障順槽皮帶機(jī)安全運(yùn)行。

二、改造內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)

1、改造內(nèi)容

2201順槽皮帶機(jī)采用3×500kw電機(jī)+630KS型CST驅(qū)動，運(yùn)量為3500t/h，帶速為4.5m/s，提升高度為-45m，屬于下行皮帶機(jī)布置，膠帶寬度為B=1400mm，帶強(qiáng)為S2000。結(jié)合巷道掘進(jìn)情況，順槽皮帶機(jī)驅(qū)動布置為1：1同向平行雙驅(qū)布置，由于拉緊段后方有大傾角爬坡段，皮帶機(jī)運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)飄帶現(xiàn)象，制動過程中易出現(xiàn)打滑，引起制動不及時(shí)堆煤現(xiàn)象。

為了保障皮帶機(jī)安全、穩(wěn)定運(yùn)行，提高停機(jī)時(shí)的制動力，在實(shí)踐過程中，需要按照實(shí)際的要求以及設(shè)備的特點(diǎn)，針對性的在在兩個(gè)驅(qū)動滾筒安裝KZP-1200/25-II型制動器，以保證皮帶機(jī)停機(jī)過程安全、平穩(wěn)。

同時(shí)，在實(shí)踐過程中，通過相關(guān)的研究發(fā)現(xiàn)，由于設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的特殊性，在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中可能受到外界各個(gè)因素的影響，考慮到皮帶機(jī)大傾角下行段坡度為11度，下行長度為82米，為提高皮帶機(jī)運(yùn)行安全性，設(shè)計(jì)、制作大坡度下行順槽皮帶機(jī)壓帶裝置。2201巷皮帶機(jī)大坡度段布置如下圖：

壓帶裝置結(jié)構(gòu)由兩個(gè)部分組成，一部分由2寸圓鋼管制作成，底邊長為1.2米，高為0.4米的等腰三角形托輥架，另一部分在兩腰邊靠下部位各安裝一個(gè)壓帶托輥，兩腰邊靠上部位再橫穿一個(gè)壓帶托輥。

三角形托輥架底邊兩端與皮帶運(yùn)輸機(jī)托架用螺絲卡固定牢固，在皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，三個(gè)托輥?zhàn)孕羞\(yùn)轉(zhuǎn)，兩腰側(cè)托輥防止皮帶跑偏，兩腰邊靠上部位橫托輥防止皮帶上揚(yáng)，在皮帶運(yùn)輸機(jī)托架上安裝，對皮帶運(yùn)輸機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)起到了很好的保護(hù)作用。

2、創(chuàng)新點(diǎn)：

1）壓帶裝置結(jié)構(gòu)簡易，在制作過程中具備簡單特點(diǎn)，并且在安裝時(shí)能夠省略傳統(tǒng)步驟，具備安裝簡便優(yōu)勢。壓帶裝置各部件采用螺栓連接，既保證了運(yùn)行過程中的強(qiáng)度要求，又方便組裝、拆卸。易于管理，便于操作，維修簡便，更換部件較易。

2）壓帶裝置支腿頂部設(shè)計(jì)萬向擺動鉸接機(jī)構(gòu)，適應(yīng)頂板壓力變化，確保支撐面與頂板的貼合，降低因頂板變化造成支腿受力壓強(qiáng)增大引起支腿損壞的風(fēng)險(xiǎn)，提高支撐性能。

3）壓帶輪設(shè)計(jì)安裝位置滿足皮帶原煤運(yùn)輸，支座可調(diào)機(jī)構(gòu)確保皮帶機(jī)運(yùn)行過程中不會因?yàn)槊毫客蝗辉龃?，對壓帶輪造成較大的沖擊，確保安全、平穩(wěn)運(yùn)行。

同時(shí)，壓帶輪支座可前后調(diào)節(jié)與皮帶形成一定角度，可根據(jù)皮帶運(yùn)行情況調(diào)整皮帶跑偏。

4）下壓帶滾筒的組裝設(shè)計(jì)卡板式連接，可自由調(diào)節(jié)壓帶滾筒的安裝位置，適應(yīng)各種皮帶運(yùn)行工況。

5）下壓帶滾筒采用螺旋導(dǎo)流式防滑滾筒，具有機(jī)械強(qiáng)度高，防止皮帶橫向滑動，防掛煤泥，可將異物旋出等優(yōu)點(diǎn)。特別適合煤礦生產(chǎn)環(huán)境下使用。

6）壓帶裝置支腿底部設(shè)計(jì)擺動擺動鉸支底座，適應(yīng)巷道底板壓力變化，確保支撐面與底板的貼合，降低因底板變化造成支腿受力壓強(qiáng)增大引起支腿損壞的風(fēng)險(xiǎn)，提高支撐性能。

三、應(yīng)用情況及經(jīng)濟(jì)效益

1、通過實(shí)踐證明，壓帶裝置在皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸使用中起到了很好的防止皮帶跑偏上揚(yáng)的作用，保證皮帶運(yùn)輸機(jī)的長時(shí)間正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2、減少了皮帶運(yùn)輸機(jī)的故障發(fā)生率，尤其對皮帶運(yùn)輸機(jī)的電機(jī)與減速機(jī)起到了較好的保護(hù)作用。

3、較少了皮帶磨損，也減少了因皮帶磨損所發(fā)生的斷帶等運(yùn)輸設(shè)備事故。

4、由于皮帶起到了跑偏上揚(yáng)的保護(hù)作用，原煤在皮帶運(yùn)輸過程中減少了灑煤，減少了煤塵飛揚(yáng)與堆積，減少了皮帶下煤泥堆積。

5、由于保障了皮帶的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了采煤工作面的生產(chǎn)效率。

6、減少了皮帶檢修故障的次數(shù)，減少了清理皮帶下煤泥堆積的工作量。

四、結(jié)語

綜合以上敘述，在礦井生產(chǎn)過程中，想要切實(shí)的提高生產(chǎn)效率，就必須要對相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，在本文研究中對大坡度下行順槽皮帶機(jī)壓帶裝置進(jìn)行研究，提出現(xiàn)有設(shè)備的不足，同時(shí)以科學(xué)的方式對其改良，實(shí)踐可知，通過改良設(shè)計(jì)后的設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不僅能夠保證皮帶運(yùn)輸機(jī)的長時(shí)間正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且還能減少了皮帶運(yùn)輸機(jī)的故障發(fā)生率，大大的提高了采煤工作面的生產(chǎn)效率。

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（作者單位：太原理工大學(xué)）