帶式輸送機(jī)平面小半徑轉(zhuǎn)彎裝置設(shè)計(jì)應(yīng)用

王國(guó)清，蒲海峰，鐘俞先

(四川華鎣山廣能集團(tuán) 嘉華機(jī)械有限責(zé)任公司，四川 廣安 638600)

0 引言

帶式輸送機(jī)在煤礦上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，運(yùn)距也越來(lái)越長(zhǎng)，其應(yīng)用能有效改變?cè)?chē)運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)、運(yùn)量小、運(yùn)營(yíng)人員多、運(yùn)行成本高、安全威脅大等問(wèn)題[2]，然而在煤礦井下復(fù)雜的地質(zhì)條件下，常規(guī)的平面轉(zhuǎn)彎設(shè)計(jì)的局限性越來(lái)越明顯，為了提高帶式輸送機(jī)在煤礦復(fù)雜地質(zhì)條件井巷內(nèi)的實(shí)用性和使用率[4]，在設(shè)計(jì)中應(yīng)用了帶式輸送機(jī)小半徑轉(zhuǎn)彎裝置，最小轉(zhuǎn)彎半徑可以小于100 m。

1 帶式輸送機(jī)常規(guī)平面轉(zhuǎn)彎設(shè)計(jì)的主要結(jié)構(gòu)、原理及存在的問(wèn)題

常規(guī)的帶式輸送機(jī)平面轉(zhuǎn)彎設(shè)計(jì)采取的主要措施有：轉(zhuǎn)彎處的托輥有安裝支撐角,見(jiàn)圖1;轉(zhuǎn)彎處機(jī)身抬高,見(jiàn)圖2。

從轉(zhuǎn)彎處機(jī)身斷面設(shè)計(jì)不難看出，其機(jī)身抬高的角度是剛性的，采用這種固定平面轉(zhuǎn)彎的設(shè)計(jì)對(duì)礦井的巷道設(shè)計(jì)及巷道建設(shè)施工要求較高；同時(shí)因其對(duì)安裝精度要求較高，也使帶式輸送機(jī)的使用范圍受到了限制；并且輸送機(jī)轉(zhuǎn)彎段抬高角的大小和轉(zhuǎn)彎半徑的確定與輸送帶此處的張力大小有直接關(guān)系，而采用固定平面轉(zhuǎn)彎的方式會(huì)使輸送帶隨著張力的變化有不同程度的跑偏。在實(shí)際使用中,出現(xiàn)了轉(zhuǎn)彎段承載托輥組邊輥及下回程平托輥磨損較快,使用壽命短，擋偏輥擠壓變形嚴(yán)重等問(wèn)題。

圖1 安裝支撐角

圖2 轉(zhuǎn)彎處機(jī)身抬高

2 平面小半徑轉(zhuǎn)彎裝置在帶式輸送機(jī)上的應(yīng)用

2.1 主要結(jié)構(gòu)

平面小半徑轉(zhuǎn)彎裝置主要由U型托輥組、固定門(mén)型架、V型托輥組、過(guò)渡段、縱梁、擋輥裝置等組成。平面布置見(jiàn)圖3所示,轉(zhuǎn)彎斷面結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4所示。

2.2 工作原理

平面小半徑轉(zhuǎn)彎裝置實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)平面轉(zhuǎn)彎的理論支撐和常規(guī)的固定平面轉(zhuǎn)彎是一樣的，為了實(shí)現(xiàn)輸送帶自然變向(非強(qiáng)制性)轉(zhuǎn)彎[1]，又不會(huì)使物料向外滾動(dòng)造成散料，兩端設(shè)置過(guò)渡段，將承載托輥組過(guò)渡到轉(zhuǎn)彎段的U型，目的是為了降低轉(zhuǎn)彎半徑，有利于膠帶的居中自動(dòng)調(diào)節(jié)，為了降低輸送帶邊緣因成槽延伸而產(chǎn)生的附加應(yīng)力，防止輸送帶展平時(shí)出現(xiàn)撒料現(xiàn)象，U型托輥組的安裝固定方式如圖2所示，采用單孔交接吊掛的形式安裝，即為內(nèi)曲線(xiàn)抬高角γ大小不受任何限制，這種方式可以使U型托輥組有效地適應(yīng)輸送帶張力變化引起的抬高角變化，這種方式的安裝可使膠帶、托輥組、物料一起在膠帶運(yùn)行方向上左右擺動(dòng)，擺動(dòng)角度由不同工況的離心力和向心力的平衡決定，空載時(shí)(角因現(xiàn)場(chǎng)工況輸送帶張力不同可以無(wú)極調(diào)節(jié)，有載時(shí)(角因物料多少不同可以無(wú)極調(diào)節(jié)，這樣不會(huì)出現(xiàn)膠帶外弧側(cè)卷邊，從而實(shí)現(xiàn)因工況變化引起的輸送帶張力變化情況下的自適應(yīng)，徹底解決常規(guī)固定平面轉(zhuǎn)彎因工況變化引起的輸送帶轉(zhuǎn)彎處的跑偏問(wèn)題。

1-過(guò)渡段;2-縱梁;3-U型托輥組;4-V型托輥組;5-固定門(mén)架。

1-門(mén)型架;2-U型托輥組;3-V型托輥組;4-側(cè)輥;5-擋偏輥。

使轉(zhuǎn)彎處的托輥具有安裝支撐角，它是在轉(zhuǎn)彎處，使托輥的內(nèi)側(cè)端向輸送帶運(yùn)行方向移動(dòng)而形成。φ愈小,對(duì)輸送帶運(yùn)行愈有利，一般按經(jīng)驗(yàn)取φ=0.5°。增大成槽角不但使轉(zhuǎn)彎半徑減小，而且使輸送帶具有居中自動(dòng)調(diào)節(jié)能力。同理，為了改善回空側(cè)輸送帶的居中自動(dòng)調(diào)節(jié)性能和減小回空帶所決定的轉(zhuǎn)彎半徑，回空側(cè)輸送帶采用V型托輥組?；乜辗种?nèi)弧邊抬高安裝，同時(shí)設(shè)置導(dǎo)向立輥，從而達(dá)到回空輸送帶的可靠轉(zhuǎn)彎。

2.3 應(yīng)用情況

該小半徑轉(zhuǎn)彎裝置應(yīng)用在廣能集團(tuán)綠水洞煤礦312運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)上，運(yùn)輸物料原煤、帶寬800 mm、運(yùn)距2 500 m、帶速2.5 m/s、運(yùn)量400 t/h，運(yùn)輸線(xiàn)路布置如圖5所示，輸送機(jī)共有4處轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎為S型來(lái)回彎，最大轉(zhuǎn)角為15°，轉(zhuǎn)彎半徑為100 m。該小半徑轉(zhuǎn)彎裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)用，降低了巷道建設(shè)的難度，減少了建設(shè)工程量，提高了輸送機(jī)適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)條件的能力[3]。投入使用后，輸送物料通行能力增強(qiáng)，帶式輸送機(jī)的布局更加簡(jiǎn)單、合理[5]，運(yùn)行期間轉(zhuǎn)彎處的故障率為零，設(shè)備運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、安全、可靠。

圖5 312運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)的線(xiàn)路布置

3 結(jié)論

該小半徑轉(zhuǎn)彎裝置設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用到煤礦井下帶式輸送機(jī)的平面轉(zhuǎn)彎中，更容易實(shí)現(xiàn)小半徑轉(zhuǎn)彎，有效改變常規(guī)直線(xiàn)或大半徑平面轉(zhuǎn)彎下的巷道建設(shè)費(fèi)工費(fèi)時(shí)、耗費(fèi)成本等問(wèn)題。為煤礦井下復(fù)雜巷道地質(zhì)條件下帶式輸送機(jī)的布局，提供了一種新的思路，該裝置安全、經(jīng)濟(jì)、可靠,具有明顯的推廣前景[6]。