大傾角皮帶輸送機的設(shè)計與應(yīng)用

武玉龍

淮北礦業(yè)集團桃園煤礦 安徽淮北 234116

與傳統(tǒng)輸送機相較而言，大傾角皮帶輸送機在應(yīng)用實踐方面可以達到縮短巷道開拓周期、減少基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本的目的。最重要的是，在應(yīng)用大傾角皮帶輸送機的過程中，各個輸送裝置可以發(fā)揮自身作用功能，提高礦井生產(chǎn)作業(yè)效率。但是從實際應(yīng)用角度上來看，當(dāng)前所應(yīng)用的大傾角皮帶輸送機存在物料下滑以及皮帶運行超速等弊端問題。究其原因，主要是因為國內(nèi)所應(yīng)用的大傾角皮帶輸送機在下運角方面為25°，與國際應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)存在一定差別。且受到機械內(nèi)部運行原理的影響，當(dāng)角度超過25°時，機械設(shè)備可控性會嚴(yán)重下降。針對于此，我們必須對當(dāng)前所使用的大傾角皮帶輸送機進行優(yōu)化設(shè)計與改進處理。

1 礦井大傾角皮帶輸送機應(yīng)用概況分析

結(jié)合當(dāng)前礦井大傾角皮帶輸送機應(yīng)用情況來看，由于我國部分礦井區(qū)域受到改擴建以及設(shè)計優(yōu)化影響，導(dǎo)致礦采煤工作面與掘進工作面存在生產(chǎn)交替問題，容易引發(fā)脫節(jié)現(xiàn)象。為有效解決這一問題，礦井企業(yè)決定擴大采區(qū)生產(chǎn)規(guī)模。然而采區(qū)擴大生產(chǎn)規(guī)模之后，該運輸系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足正常生產(chǎn)需求[1]。

針對于此，工作人員主張對原有運輸方式進行適當(dāng)優(yōu)化與改進處理，并利用大傾角皮帶輸送機實現(xiàn)煤炭資源運送過程。當(dāng)前市面上所應(yīng)用的大傾角皮帶輸送機可適應(yīng)的煤層傾角最大為28°，但是部分采礦工作面煤層傾角為30°。為確保大傾角皮帶輸送機可以在該條件下實現(xiàn)對煤層的高效回采，行業(yè)內(nèi)部設(shè)計人員通過設(shè)計研制30°大傾角皮帶輸送機，打破原有煤層傾角上限問題。

2 大傾角皮帶輸送機的設(shè)計與應(yīng)用分析

2.1 優(yōu)化設(shè)計方案

傾角皮帶輸送機的優(yōu)化設(shè)計應(yīng)該結(jié)合其具體結(jié)構(gòu)，即驅(qū)動裝置、傳動裝置、清掃裝置以及保護裝置等進行優(yōu)化設(shè)計。在優(yōu)化設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)該確保上述裝置結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)配合效果，以確保煤炭運送量得以大幅度提高。本文的優(yōu)化設(shè)計方式主要采用機頭單電機單傳動滾筒驅(qū)動方式，通過不斷提高輸送機的牽引動力，減少以往輸送機存在的運行弊端問題。與此同時，本優(yōu)化設(shè)計方案，利用語音模擬等功能實現(xiàn)對皮帶輸送機的啟動管理。并在機尾位置處設(shè)置張緊裝置，通過利用重錘作用原理實現(xiàn)機械設(shè)備自動張緊動作過程，以確保皮帶輸送機的運行穩(wěn)定性[2]。

2.2 驅(qū)動及傳動裝置優(yōu)化設(shè)計

驅(qū)動及傳動裝置設(shè)計基本上可以視為大傾角皮帶輸送機優(yōu)化設(shè)計體系的重要組成內(nèi)容。在具體設(shè)計過程中，為降低驅(qū)動裝置安裝誤差問題以及增強設(shè)備運行穩(wěn)定性，建議設(shè)計人員可以固定驅(qū)動裝置，如將其固定在輸送機機座位置上。并利用離心式摩擦片耦合器提高皮帶輸送機安全運行效果。在傳動裝置優(yōu)化設(shè)計方面，為減少煤炭矸石等物料滑落問題，建議優(yōu)化設(shè)計人員可利用菱形膠面滾筒，增強皮帶與傳動滾筒之間的摩擦作用力，減少物料滑落問題出現(xiàn)。除此之外，為方便工作人員安裝與維修，在滾筒連接方式上可以優(yōu)先利用脹套連接方式。

2.3 制動系統(tǒng)、逆止系統(tǒng)與張緊裝置的優(yōu)化設(shè)計

為確保大傾角皮帶輸送機制動力矩得以全面增強，本優(yōu)化設(shè)計方案主要利用電力防爆型液壓制動器，提高輸送機制動效率。在逆止器的應(yīng)用方面，為降低其維護成本，本優(yōu)化設(shè)計方案主要利用棘輪式逆止器。在張緊裝置優(yōu)化設(shè)計方面，因煤層傾角較大，在張緊裝置優(yōu)化設(shè)計方面，可利用重錘式張緊車實現(xiàn)對滾筒結(jié)構(gòu)的自動化處理。在現(xiàn)場應(yīng)用過程中，設(shè)計人員可通過合理設(shè)置張緊車行程以及配重問題，保障皮帶輸送機啟動過程中張緊滾筒可以達到預(yù)期的作用力效果，減少隱患問題出現(xiàn)[3]。

2.4 清掃、防物料滾落的優(yōu)化設(shè)計

在大傾角皮帶輸送機運行過程中，煤炭矸石通常會發(fā)生滑落現(xiàn)象，導(dǎo)致皮帶運輸過程嚴(yán)重受阻。為有效解決這一問題，建議優(yōu)化設(shè)置人員可以安裝清掃裝置，實現(xiàn)對煤塊的有效清理。在清理過程中，該裝置系統(tǒng)主要清理人字形花紋之間的物料。為加強現(xiàn)場清理效果，優(yōu)化設(shè)計人員可以在皮帶輸送機上安裝兩臺清掃裝置。在安裝位置方面，可以將一臺安裝在機頭位置處、另一臺安裝在機尾位置處，確保皮帶正常運輸。

2.5 保護裝置優(yōu)化設(shè)計

為確保煤礦工作面開采作業(yè)效率以及質(zhì)量得以達到預(yù)期，建議優(yōu)化設(shè)計人員可以在皮帶輸送機位置上安裝擋板裝置，避免發(fā)生傾斜角度過大或者物料下滑問題。根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用情況來看，優(yōu)化設(shè)計人員主張將該擋板安裝在上部膠帶位置處，為防止物料滑落到機尾位置，優(yōu)化設(shè)計人員在與機尾相距一定距離位置處增設(shè)防護圍欄。這樣一來，基本上不會對皮帶造成損壞性影響，同時也不會對現(xiàn)場作業(yè)人員人身安全構(gòu)成威脅。必要時，建議優(yōu)化設(shè)計人員可以在皮帶輸送機上安裝防跑偏裝置，目的在于全面減少皮帶運行偏移問題。

3 結(jié)語

根據(jù)多個礦區(qū)生產(chǎn)作業(yè)表現(xiàn)情況來看，現(xiàn)場使用優(yōu)化改進的大傾角皮帶輸送機之后，不僅采區(qū)工作面原煤產(chǎn)量得到明顯提升，同時現(xiàn)場運輸能力明顯增加。最重要的是，與原有運輸系統(tǒng)相較而言，經(jīng)優(yōu)化改進后的大傾角皮帶輸送機在使用壽命以及運行效率方面得到了明顯增強，有效減輕機械設(shè)備的維護檢修次數(shù)以及人員工作量，具有重要應(yīng)用意義。針對于此，建議煤礦企業(yè)方面應(yīng)該加強對大傾角皮帶輸送機的設(shè)計重視程度。最好可以按照優(yōu)化設(shè)計原則，實現(xiàn)對大傾角皮帶輸送機的改造優(yōu)化。