皮帶中部自動采樣機(jī)在西曲礦選煤廠的設(shè)計和應(yīng)用

彭寶萍

（西山煤電股份有限公司 西曲礦選煤廠，山西 古交 030200）

1 選煤廠概況

西曲礦選煤廠入洗能力300萬t/a，生產(chǎn)的精煤是最主要的產(chǎn)品。煤樣的采制化過程中，煤樣的采取占采制化總精密度的80%，制樣和化驗分別占16%和4%。煤樣的采取是重要環(huán)節(jié)，煤樣是否有代表性，采樣是關(guān)鍵。人工采樣時，往往受采樣工具、人為因素等影響，煤樣的代表性不很強(qiáng)，不能正常反映生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量。

2 設(shè)計裝備的必要性

由于人工所采煤樣代表性不強(qiáng)，也不能在規(guī)定的時間內(nèi)完成每個煤樣的采制，尋求自動采樣裝備代替人工采樣很有必要，既可保證采樣時間、子樣數(shù)目、子樣重量等，又可確保橫截煤流全斷面的采取，使煤樣有代表性，并可減輕職工勞動強(qiáng)度，解決人為因素等影響，提高產(chǎn)品質(zhì)量檢驗的準(zhǔn)確度，為指導(dǎo)選煤生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、發(fā)揮煤質(zhì)技術(shù)檢查提供依據(jù)。

3 皮帶中部自動采樣機(jī)的設(shè)計.

3.1 自動采樣機(jī)的結(jié)構(gòu)部

①三相異步電動機(jī)1臺：Y100L1—4、2.2 kW、380 V、1 430 r/min。②減速器 1臺：XWEK63、減速比1∶187，2.2 kW。③ZCY—II型自動采樣控制儀：由先進(jìn)的單片微機(jī)及接口電路組成,可設(shè)定采樣時間周期、采樣電機(jī)運(yùn)行時間，采樣裝置的停止位置等，它有完善的聯(lián)鎖和保護(hù)裝置，并有檢修狀態(tài)開關(guān)；設(shè)備檢修時，每個設(shè)備均能單獨啟動、調(diào)試。④軸承：1 209 mm。⑤彈簧托輥：規(guī)格根據(jù)皮帶寬度確定。⑥切割器：切割器是由不銹鋼材料制成。⑦接樣器：是接收煤樣的不銹鋼盤，主要是6 mm厚的不銹鋼鋼板焊接而成（固定在地面上），盤子邊緣由14 cm高的鋼板組成。

3.2 自動采樣機(jī)的設(shè)計要點

1）安裝位置的設(shè)計：安裝在701精煤皮帶上，距機(jī)尾5 m。

2）切割器的尺寸設(shè)計：按GB/T19494-2004規(guī)定，橫過皮帶切割器的開口尺寸至少應(yīng)為被采煤樣最大標(biāo)稱粒度的2.5～3倍；根據(jù)西曲礦選煤廠洗后產(chǎn)品的最大標(biāo)稱粒度15 mm，切割器的開口尺寸45 mm，長度150 mm，深度80 mm。

3）切割器的采樣量設(shè)計：按GB/T19494-2004規(guī)定橫過皮帶采樣器應(yīng)切取一完整的煤流橫過截段。西曲礦選煤廠701精煤皮帶速度2.5 m/s，煤流速度650 t/h，皮帶寬度1 000 mm，采樣頭開口尺寸45 mm，實際的完整子樣量為：

式中：m為子樣量，kg；c為煤流速度，t/h；b為最大開口尺寸，mm；Vb為皮帶速度，m/s。經(jīng)計算一次所采子樣量為：m=3.25 kg.15 min采一次子樣，1 h累計4次，總樣量為13 kg，符合《西曲礦選煤廠安全生產(chǎn)技術(shù)操作規(guī)程》要求。

4）切割器的的設(shè)計：切割器由不銹鋼材料制成，并配有平衡塊，裝在鋼結(jié)構(gòu)架上，保證切割器掃過煤流后能取到整個斷面的煤樣，其工作原理是：當(dāng)一個采樣周期開始時，切割器沿一與皮帶中心線平行的軸旋轉(zhuǎn)，具有制動功能的驅(qū)動電機(jī)用來驅(qū)動和停止切割器，當(dāng)切割器旋轉(zhuǎn)橫過皮帶全寬度時，其邊板前緣切割煤流，后板將煤樣推出。所采煤樣在每次行程終點卸料，由接近開關(guān)控制行程終點，并保證全斷面取樣，并不損傷皮帶和丟失煤樣。其技術(shù)參數(shù)，如表1所示。

表1 采樣機(jī)的技術(shù)參數(shù)

3.3 采樣機(jī)的工作原理

采樣機(jī)裝在701精煤皮帶的機(jī)架上方，按圓的軌跡旋轉(zhuǎn)一周完成一次采樣作業(yè)，見圖1，可按煤量大小情況，確定采樣時間間隔及切割器寬度，由控制儀按程序控制?？刂品绞椒譃槭謩雍妥詣觾煞N：手動狀態(tài)時，按起動鍵使切割器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，按停止鍵即停。自動狀態(tài)時，先進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，然后按運(yùn)行鍵，切割器按照設(shè)定的采樣時間周期運(yùn)行一圈，便將所采煤樣刮出皮帶進(jìn)入下料槽，落入接樣器中。通過限位開關(guān)控制采樣裝置的停止位置（切割器停在垂直皮帶的上部），完成一次子樣的采取，下料槽的物料落入接樣器中；積累數(shù)次后，制樣人員再進(jìn)行煤樣的制備。

圖1 橫過皮帶采樣器示意圖

3.4 自動采樣機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)

①自動采樣機(jī)每班利用停車時間清掃一次，檢查溜槽內(nèi)有無雜物。②減速器三個月更換一次齒輪油。③軸承要三個月潤滑一次，涂抹干油。④接近開關(guān)每月檢查一次，有無松動或失控現(xiàn)象。每周應(yīng)清理一次接近開關(guān)表面的積塵，過厚的積塵可能造成取樣頭失控（出現(xiàn)連續(xù)取料，無法停止的現(xiàn)象）。⑤設(shè)備螺栓每兩個月檢查一次有無松動的，有松動的及時擰緊。

4 結(jié)束語

通過自動采樣機(jī)的設(shè)計、安裝、調(diào)試、使用后，自動采樣機(jī)的運(yùn)行效果穩(wěn)定。實踐表明：煤樣實現(xiàn)自動連續(xù)取樣，提高了701皮帶所采煤樣的代表性，保證了商品煤的質(zhì)量；避免了在皮帶上采樣可能引發(fā)的人身事故；提高了勞動生產(chǎn)率；能及時準(zhǔn)確地為生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)分析提供可靠數(shù)據(jù)。但也存在一些不足之處：例如不能及時采出精煤快開和浮浮結(jié)塊煤樣，只能采取煤樣、不能縮制等。今后應(yīng)對這些不足，進(jìn)行改進(jìn)，以求更好效果。

[1]徐灝.機(jī)械設(shè)計手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004：9－11.

[2]洪曉華.礦井運(yùn)輸提升[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2005.