皮帶運(yùn)輸機(jī)卸礦小車的選擇與應(yīng)用

郝 強(qiáng)

（中條山有色集團(tuán)公司銅礦峪礦，山西垣曲 043700）

1 皮帶運(yùn)輸卸礦小車簡介

1.1 皮帶運(yùn)輸卸礦小車的作用

皮帶運(yùn)輸卸礦小車屬于皮帶輸送機(jī)單獨(dú)一個(gè)部件，主要用于皮帶運(yùn)輸過程中，礦石在皮帶末端定點(diǎn)或水平段任意點(diǎn)卸下，或者中途部分卸礦或者完全卸礦，以滿足不同的生產(chǎn)要求。

1.2 皮帶運(yùn)輸卸礦小車的分類及工作原理

按照物料密度分可為輕型卸礦小車（密度<1600 kg/m3）和重型卸礦小車（密度>1600 kg/m3）；按照卸礦地點(diǎn)可分為固定式（定點(diǎn)卸礦）和移動(dòng)式（多點(diǎn)卸礦）兩類；犁鏵式可分為手動(dòng)式和電動(dòng)式；漏斗式按集料方式又可分為右上方集料卸礦和左下方集料卸礦；漏斗式卸礦小車裝上動(dòng)力機(jī)構(gòu)可沿軌道移動(dòng)就可變成移動(dòng)式。

固定式卸礦小車可分為犁鏵形結(jié)構(gòu)和B1200 固定漏斗形結(jié)構(gòu)，B1200 移動(dòng)式是漏斗形結(jié)結(jié)構(gòu)，不同形式的卸礦小車工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)及適應(yīng)工況如下：

（1）犁鏵形結(jié)構(gòu)工作原理：犁鏵形卸礦小車固定在皮帶機(jī)的上方，通過液壓系統(tǒng)可以使其升降，卸礦時(shí)下降到皮帶上面，將皮帶上的礦石犁出來，卸入皮帶機(jī)兩側(cè)的下料口，完成卸料任務(wù)后，可以通過液壓機(jī)構(gòu)將犁鏵形卸礦小車提起，停止卸礦。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，體積小，占用空間小，易操作，投資費(fèi)用低。缺點(diǎn)：抗沖擊能力差，易變形，犁板刮料平面與輸送帶之間間隙過大，礦石卸不干凈，推桿、驅(qū)動(dòng)桿也有卡死現(xiàn)象，遇到細(xì)長礦石插入犁鏵和皮帶之間，礦石將劃裂，造成皮帶局部報(bào)廢，安裝調(diào)試較困難。適用于小塊度礦石的卸載，滿足定點(diǎn)卸礦，物料粒度在25 mm 以下。

（2）B1200 固定漏斗形結(jié)構(gòu)工作原理：固定漏斗形結(jié)構(gòu)的卸礦小車固定在皮帶機(jī)的上方，由皮帶運(yùn)來的礦石，堆積在漏斗的左上方，沿著兩側(cè)的溜槽卸礦，當(dāng)下部礦倉料滿后停止卸礦；優(yōu)點(diǎn)：通過能力大，使用方便，方便整體布料，卸礦優(yōu)先，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)或斷續(xù)卸礦。缺點(diǎn)：設(shè)備體積較大，占用空間大，設(shè)備造價(jià)較高，只能給一個(gè)礦倉卸礦?？稍诖笮推C(jī)上使用，適用于粗碎后、細(xì)碎后的各種粒度的礦石的卸下，滿足定點(diǎn)卸礦。漏斗上方集料卸礦方式堆積在漏斗的左上方礦石落入下部的主皮帶上被帶走，倉不滿時(shí)繼續(xù)卸礦。缺點(diǎn)還有在漏斗入口的高處集料卸礦，增大了給料高度，能耗略大。右上方分礦左下方溢流小車如圖1 所示。

圖1 右上方分礦左下方溢流小車

漏斗下方集料卸礦堆積在漏斗的右下方的礦石達(dá)到一定高度后落入下部的主皮帶上被帶走，倉不滿時(shí)繼續(xù)卸礦。其優(yōu)點(diǎn)還有因卸較大塊度礦石時(shí)，流動(dòng)性較差，堆積的高度高，整個(gè)卸礦小車就高，能耗也高。采用這種結(jié)構(gòu)可以降低卸礦小車的高度，減少能耗。改造前左下方卸礦右下方溢流小車如圖2 所示。

圖2 改造前左下方卸礦右下方溢流小車

漏斗形結(jié)構(gòu)B1200 移動(dòng)式的工作原理：在固定漏斗形結(jié)構(gòu)的卸礦小車基礎(chǔ)上，去掉固定支腿，增加軌道和行走機(jī)構(gòu)，使得固定漏斗形結(jié)構(gòu)的卸礦小車給多個(gè)礦倉卸礦。其優(yōu)點(diǎn)是通過能力大，卸礦優(yōu)先，使用方便，方便整體布料，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)或斷續(xù)卸礦，能夠給多個(gè)礦倉卸礦。其缺點(diǎn)是設(shè)備體積較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用空間大，設(shè)備造價(jià)高。可在大型皮帶機(jī)上使用，適用于粗碎后、細(xì)碎后的各種粒度的礦石的卸下，適用于皮帶機(jī)多點(diǎn)卸礦。

上述方式的小車均可單側(cè)卸礦，也可兩側(cè)卸礦，帶速≤2.5 m/s，能夠平穩(wěn)運(yùn)行。

1.3 皮帶運(yùn)輸機(jī)犁式卸礦小車

皮帶運(yùn)輸機(jī)犁式卸礦小車?yán)缡叫读掀鞣譃殡妱?dòng)犁式卸料器和手動(dòng)犁式卸料器。電動(dòng)犁式卸料器大多為可變槽角的。可變槽角犁式卸料器由電動(dòng)裝置、電動(dòng)推桿、驅(qū)動(dòng)推桿、犁板、平托輥組及可變槽角托輥組等組成。其工作特點(diǎn)是卸料犁在外力推動(dòng)落下時(shí)，犁下承托輸送帶的托輥組能與卸料犁同步在外力推動(dòng)下由槽形展成直線形，此時(shí)卸料犁下刮料平面能壓緊輸送帶上平面，實(shí)現(xiàn)單側(cè)或雙側(cè)卸料。當(dāng)卸料犁在外力拉東西抬起時(shí)，犁下承托輸送帶的托輥組由展平狀恢復(fù)成槽形，物料能通過當(dāng)前犁式卸料器，從而解除卸料狀態(tài)。

B1200 固定卸礦小車雙側(cè)卸料。B1200 固定卸礦小車由改向滾筒、受料漏斗、擋礦板、溜槽（俗稱褲襠叉）等組成，礦石經(jīng)過輸送帶運(yùn)送到受料漏斗，然后靠漏斗上部的擋礦板，將礦石堆積分散到皮帶上部靠近漏斗頂部兩側(cè)的溜槽卸掉。溜槽卸礦時(shí)，主皮帶是越過固定卸礦小車后向前空載運(yùn)行；溜槽下部礦倉已滿不卸礦時(shí)，漏斗內(nèi)堆積在溜槽上部的礦石越過擋礦板滑落到下面的主皮帶上，主皮帶越過固定卸礦小車將礦石輸送到頭部滾筒卸掉。

1.4 B1200 移動(dòng)式卸礦小車雙側(cè)卸料

B1200 固定卸礦小車由改向滾筒、受料漏斗、雙側(cè)溜槽（俗稱褲襠叉）、行走輕軌、行走驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)等組成。行走輕軌架設(shè)在皮帶機(jī)機(jī)架上，作為改向滾筒、受料漏斗、溜槽、行走機(jī)構(gòu)的支撐和行走輪的軌道使用；行走驅(qū)動(dòng)裝置由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速機(jī)、行走輪和制動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。這種小車可以在皮帶直線段任意點(diǎn)卸礦。

1.5 B1200 固定式卸礦小車單側(cè)卸料

B1200 固定卸礦小車由改向滾筒、受料漏斗、單側(cè)溜槽、導(dǎo)料板等組成，礦石經(jīng)過輸送帶運(yùn)送到受料漏斗，然后堆積分散到溜槽，堆積點(diǎn)在漏斗底部皮帶上部的導(dǎo)料板上，溜槽卸礦時(shí)，主皮帶是越過固定卸礦小車后向前空或部分載荷運(yùn)行；溜槽下部礦倉已滿不卸礦時(shí)，漏斗內(nèi)堆積在導(dǎo)料板的礦石滑落到下面的主皮帶上，主皮帶越過固定卸礦小車將礦石輸送到頭部滾筒卸掉。

2 卸礦小車選型原則

卸礦小車選型應(yīng)考慮的問題：①生產(chǎn)效率；②工作性能；③可靠性、安全性、適應(yīng)性和維修性；④標(biāo)準(zhǔn)化程度；⑤與現(xiàn)有設(shè)備的相互關(guān)聯(lián)性和成套性；⑥操作技術(shù)的要求和人機(jī)工程；⑦投資的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果；以及產(chǎn)品質(zhì)量、價(jià)格、能耗環(huán)保等?？傊?，卸礦小車選型原則是：生產(chǎn)上實(shí)用，技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理。

3 分礦小車的選擇

礦的生產(chǎn)條件是主皮帶（稱為S1 皮帶）的生產(chǎn)能力是1300 t/h，通過的礦石塊度為（0～300）mm，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為600 萬噸/年，現(xiàn)在要擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，再增產(chǎn)300 萬噸/年，選礦廠新系列處理礦量為700 萬噸/年，舊系列處理的礦量200 萬噸/年。舊系列的礦石要從S1 皮帶中途分礦，經(jīng)過分礦倉由20 t 電機(jī)車牽引1列10 臺(tái)10 m3礦車運(yùn)到翻籠卸礦，受其他條件限制，有效運(yùn)礦時(shí)間約為16 h/d。S1 皮帶分礦點(diǎn)在高架皮帶廊上，在皮帶廊底面，距地面高度為8 m，分礦倉有效儲(chǔ)礦量為50 t，能夠裝滿1列10 臺(tái)10 m3礦車的3 臺(tái)，其余7 臺(tái)礦車的礦石直接從S1 皮帶中途分來裝車，考慮到生產(chǎn)不均衡的因素，要求分礦量≥1000 t/h。

首先，生產(chǎn)條件是定點(diǎn)分礦，因此必須選用固定式分礦設(shè)備。其次是帶寬1.2 m，帶速為2 m/s，礦石密度為1700 kg/m3（大于1600 kg/m3），原S1 皮帶上部裝有犁鏵式分礦小車，不能滿足礦石塊度、密度要求。因此，選用B1200 固定漏斗形結(jié)構(gòu)。

小粒度的礦石（如0～80 mm 的物料）分礦漏斗料滿后，礦石流動(dòng)性好，堆積的高度較低，整個(gè)分礦小車高度較低如圖3 所示；相反，較大粒度的礦石（如0～300 mm 的物料）分礦漏斗料滿后，礦石流動(dòng)性較差，堆積的高度高，整個(gè)分礦小車就高，能耗也高。礦分礦地點(diǎn)在高架的皮帶廊上，皮帶機(jī)偏西安裝，東邊是人行道，為了不破壞皮帶廊桁架結(jié)構(gòu)，只能東邊分礦，同時(shí)又盡可能降低分礦小車的高度，降低施工難度，減少提升能耗，選用三通式固定分礦小車，一進(jìn)二出，一側(cè)分流，即進(jìn)去1300 t/h，滿足一側(cè)分流1000 t/h 后的其余300 t/h，滑落到S1 皮帶上，進(jìn)入新的選礦系列，采用先給右下方分礦漏斗給礦的分礦結(jié)構(gòu)形式，左上方分礦左下方溢流小車如圖3 所示。

圖3 左上方分礦左下方溢流小車

4 右下方分礦左下方溢流小車結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

分礦倉通過礦石塊度較大，礦倉下的列車運(yùn)輸量較小，分礦倉常常處于飽滿狀態(tài)，為了保證分礦小車自然分礦順暢，即礦石不在分礦口堵塞，選取分礦通過的溜槽斷面尺寸為1800 mm×900 mm（沿著皮帶中心線方向的長度為1800 mm，垂直皮帶中心線方向的寬度為900 mm）；由于溜槽斷面的長度較長，增加了其導(dǎo)料板的沿皮帶中心線方向的長度，當(dāng)倉滿時(shí)礦石沿著38°自然堆積角向上堆積，最終礦石從漏斗入口冒出，改造前左下方分礦左下方溢流小車如圖4 所示，而且通過溜槽卸礦量小于生產(chǎn)要求量，因此，將分礦小車作了改進(jìn)。

將漏斗入口處的改向滾筒提高1600 mm，保證礦石下礦坡度45°大于其自然堆積角，確保礦石不能冒出；同時(shí)滿足落礦點(diǎn)靠近在分礦口的左端，將兩個(gè)改向滾筒左移1000 mm，并左側(cè)的豎直擋板向左傾斜與水平面成60°角，以確保分礦口充分堆礦，改造后左下方分礦左下方溢流小車如圖5 所示，分礦下料通道左側(cè)擋如圖5 中所示，且相應(yīng)地縮短了導(dǎo)料板沿皮帶方向的長度。當(dāng)卸礦倉裝滿后，礦石達(dá)到自然堆積角時(shí)從導(dǎo)料板的另一側(cè)溢流到S1 皮帶運(yùn)走。

由于提升高度的增加，S1 皮帶機(jī)電機(jī)和減速機(jī)功率也隨著小幅度增大，因此，二者功率均調(diào)高一級(jí)。

圖4 改造前左下方分礦左下方溢流小車

圖5 改造后左下方分礦左下方溢流小車

5 結(jié)束語

改進(jìn)后的分礦小車，在上、下部沒有振動(dòng)的情況下，S1 皮帶機(jī)上較大塊度礦石通過卸礦小車卸礦順暢，通過量增大且滿足卸礦生產(chǎn)要求，礦石在滿倉時(shí)不冒礦，設(shè)備運(yùn)行良好，也產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益。