基于梅花井煤礦井下煤倉下口甲帶給料機(jī)觀察孔的研究

姚輝

（國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)責(zé)任有限公司梅花井煤礦環(huán)保中心，寧夏 靈武 751400）

關(guān)鍵字：甲帶給料機(jī)；液壓系統(tǒng)；遠(yuǎn)程控制

一、前言

梅花井煤礦主運(yùn)輸系統(tǒng)采用帶式輸送機(jī)連續(xù)運(yùn)輸方式，主斜井承擔(dān)井下原煤的提升任務(wù)，主斜井膠帶機(jī)沿線設(shè)有4個(gè)煤倉，井下各采掘工作面的原煤經(jīng)過順槽、掘進(jìn)巷膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至各區(qū)段膠運(yùn)石門膠帶機(jī)上，再經(jīng)膠運(yùn)石門膠帶機(jī)進(jìn)入井下煤倉，煤倉里的煤通過甲帶給料機(jī)控制放煤量將煤轉(zhuǎn)運(yùn)至主斜井膠帶機(jī)，再由主斜井膠帶機(jī)將原煤拉至地面煤流線運(yùn)輸系統(tǒng)。

多年來，各采掘工作面拉出來的粘泥、大塊煤矸進(jìn)入主運(yùn)輸線后，經(jīng)常會(huì)在井下各煤倉下口甲帶給料機(jī)處出現(xiàn)卡堵、蓬倉現(xiàn)象。在處理卡堵過程中，由于現(xiàn)場空間局限、倉內(nèi)卡堵情況較為復(fù)雜，人員經(jīng)常耗時(shí)一個(gè)小時(shí)左右的時(shí)間去處理堵倉，加之處理過程中通過手動(dòng)打開觀察門處理堵倉，在此過程中倉內(nèi)被堵原煤瞬間下來時(shí)，操作人員已無法將觀察口的手動(dòng)門及時(shí)關(guān)閉，會(huì)危及到自身安全?；谝陨锨闆r，我礦組織相關(guān)技術(shù)人員現(xiàn)場考探后，將觀察口的手動(dòng)開關(guān)門改為遠(yuǎn)程液壓控制的開關(guān)門，這樣操作上具有靈活性、可靠性、安全性，又能確保人員處理工作中的自身安全。

二、設(shè)備選型

（一）液壓油缸的工作原理

液壓傳動(dòng)原理－以油液作為工作介質(zhì)，通過密封容積的變化來傳遞運(yùn)動(dòng)，通過油液內(nèi)部的壓力來傳遞動(dòng)力。

1.動(dòng)力部分－將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能（液壓能）。

2.執(zhí)行部分－將液壓泵輸入的油液壓力能轉(zhuǎn)換為帶動(dòng)工作機(jī)構(gòu)的機(jī)械能。

3.控制部分－用來控制和調(diào)節(jié)油液的壓力、流量和流動(dòng)方向。

4.輔助部分－將前面三部分連接在一起，組成一個(gè)系統(tǒng)，起貯油、過濾、測量和密封等作用。

在一定體積的液體上的任意一點(diǎn)施加的壓力，能夠大小相等地向各個(gè)方向傳遞.這意味著當(dāng)使用多個(gè)液壓缸時(shí)，每個(gè)液壓缸將按各自的速度拉或推，而這些速度取決于移動(dòng)負(fù)載所需的壓力。

在液壓缸承載能力范圍相同的情況下，承載最小載荷的液壓缸會(huì)首先移動(dòng)，承載最大載荷的液壓缸最后移動(dòng)。為使液壓缸同步運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到載荷在任一點(diǎn)以同一速度被頂升，一定要在系統(tǒng)中使用控制閥或同步頂升系統(tǒng)元件。

（二）液壓油缸安裝方式選擇

1.法蘭安裝

適合于液壓缸工作過程中固定式安裝，其作用力與支承中心處于同一軸線的工況；其安裝方式選擇位置有端部、中部或尾部三種，如何選擇取決作用于負(fù)載的主要作用力對活塞桿造成壓縮（推）應(yīng)力、還是拉伸（拉）應(yīng)力，一般壓縮（推）應(yīng)力采用尾部、中部法蘭安裝，拉伸（拉）應(yīng)力采用端部、中部法蘭安裝，確定采用端部、中部或尾部法蘭安裝需同時(shí)結(jié)合系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求和長行程壓縮（推）力工況的液壓缸彎曲穩(wěn)定性確定，根據(jù)我礦現(xiàn)場情況確定采用中部和尾部兩種法蘭安裝。

2.鉸支安裝

分為尾部單（雙）耳環(huán)安裝和端部、中部或尾部耳軸安裝，適合于液壓缸工作過程中其作用力使在其中被移動(dòng)的機(jī)器構(gòu)件沿同一運(yùn)動(dòng)平面呈曲線運(yùn)動(dòng)路徑的工況；當(dāng)帶動(dòng)機(jī)器構(gòu)件進(jìn)行角度作業(yè)時(shí)，其實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的作用力和機(jī)器連桿機(jī)構(gòu)的杠桿臂與鉸支安裝所產(chǎn)生的力的角度成比例，根據(jù)我礦現(xiàn)場情況確定采用中部和尾部耳軸安裝。

（1）尾部單（雙）耳環(huán)安裝

尾部單耳環(huán)安裝是鉸支安裝工況中最常用的一種安裝方式，適合于活塞桿端工作過程中沿同一運(yùn)動(dòng)平面呈曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞桿將沿一個(gè)實(shí)際運(yùn)動(dòng)平面兩側(cè)不超過3°的路徑工況或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要的單耳環(huán)安裝工況；此時(shí)可以采用尾部和桿端球面軸承安裝，但應(yīng)注意球面軸承安裝允許承受的壓力載荷。

尾部雙耳環(huán)安裝適合于活塞桿端工作過程中沿同一運(yùn)動(dòng)平面呈曲線運(yùn)動(dòng)路徑的工況；它可以在同一運(yùn)動(dòng)平面任意角度使用，在長行程推力工況必須充分考慮活塞桿由于缸的“折力”作用而引起的側(cè)向載荷導(dǎo)致縱彎。

（2）尾部耳軸安裝

尾部固定耳軸安裝是耳軸安裝最常用的安裝方式，耳軸的位置可以布置成使缸體的重量平衡或在端部與尾部之間的任意位置以適應(yīng)多種用途的需要。耳軸銷僅針對剪切載荷設(shè)計(jì)而不應(yīng)承受彎曲應(yīng)力，應(yīng)采用同耳軸一樣長、帶有支承軸承的剛性安裝支承座進(jìn)行安裝，安裝時(shí)支承軸承應(yīng)盡可能靠近耳軸軸肩端面，以便將彎曲應(yīng)力降至最小。

3.腳架安裝

適合于液壓缸工作過程中固定式安裝，其安裝平面與缸的中心軸線不處于同一平面的工況，因此當(dāng)液壓缸對負(fù)載施加作用力時(shí)，腳架安裝的缸將產(chǎn)生一個(gè)翻轉(zhuǎn)力矩，如液壓缸沒有很好與它所安裝的構(gòu)件固定或負(fù)載沒有進(jìn)行合適的導(dǎo)向，則翻轉(zhuǎn)力矩將對活塞桿產(chǎn)生較大的側(cè)向載荷，選擇該類安裝時(shí)必須對所安裝的構(gòu)件進(jìn)行很好的定位、緊固和對負(fù)載進(jìn)行合適的導(dǎo)向，其安裝方式選擇位置有端部和側(cè)面腳架安裝兩種。

三、 遠(yuǎn)程控制

（一）電氣控制回路

電氣控制回路主要由按鈕開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器及其觸點(diǎn)、電磁鐵線圈等組成。通過按鈕或行程開關(guān)使電磁鐵通電或斷電，控制觸點(diǎn)接通或斷開被控制的主回路，這種回路也稱為繼電器控制回路，電路中的觸點(diǎn)有常開觸點(diǎn)、也有常閉觸點(diǎn)。

（二）按鈕

控制按鈕簡稱按鈕，是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用廣泛的手動(dòng)電器。在控制回路中用于手動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)以控制接觸器、繼電器等。

四、結(jié)論

（一）井下煤倉改裝遠(yuǎn)程液壓控制觀察孔，確保安全生產(chǎn)，提高膠帶輸送機(jī)原煤運(yùn)輸效率。

（二）減少作業(yè)現(xiàn)場安全隱患，避免了因煤倉卡堵，人員在處理堵倉作業(yè)時(shí)，倉口及時(shí)關(guān)閉不了，會(huì)危及到人員安全的事故發(fā)生。

（三）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，操作人員可以及時(shí)通過遠(yuǎn)端控制按鈕操作關(guān)閉甲帶給料機(jī)觀察口的開關(guān)門。