皮帶機(jī)彈簧緩沖托輥組改進(jìn)

董 軍 曹 莊 徐汝華

（兗礦集團(tuán)興隆莊煤礦 山東兗州）

一、概述

興隆莊煤礦主井為立井提升，擔(dān)負(fù)礦井原煤提升任務(wù)。主井井口標(biāo)高+49.2 m，井深399.2 m。井筒直徑6.5 m，凈斷面33.2 m2。原煤裝載站布置在主井-290 m水平，巷道內(nèi)設(shè)計(jì)3個(gè)500 t的儲(chǔ)煤倉(cāng)，通過(guò)兩條TD75型皮帶機(jī)將原煤輸送到定量倉(cāng)內(nèi)，再經(jīng)定量倉(cāng)電操控系統(tǒng)啟動(dòng)定量倉(cāng)閘門(mén)、分配閘門(mén)將原煤自動(dòng)裝入箕斗提升至地面。TD75型運(yùn)輸皮帶長(zhǎng)164 m，帶寬1.05 m，帶速3.5 m/s，兩條皮帶運(yùn)煤量可達(dá)1200 t/h。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)TD75型皮帶機(jī)雙作用彈簧緩沖托輥組使用壽命短，尤其是在大塊矸石沖擊下使用壽命更短。而且在彈簧緩沖托輥組失去緩沖作用后，自身和皮帶磨損都會(huì)增大，導(dǎo)致皮帶使用壽命也縮短。

二、原因分析

彈簧緩沖托輥組（圖1）位于給煤機(jī)正下方，由于兩條皮帶機(jī)運(yùn)輸量大，加之原煤中夾雜大小的矸石，對(duì)皮帶及彈簧緩沖托輥組的沖擊力時(shí)大時(shí)小，大的沖擊力造成了彈簧板失效使彈簧緩沖托輥組失去緩沖作用，此時(shí)中間托輥緊貼托輥架橫梁不能轉(zhuǎn)動(dòng)，增加了皮帶與托輥摩擦力，使皮帶磨損皮失效。

圖1 改進(jìn)前彈簧緩沖托輥組結(jié)構(gòu)

分析認(rèn)為，在大塊矸石沖擊下，彈簧板質(zhì)量和中間托輥距托輥架橫梁的距離是彈簧緩沖托輥組使用壽命的關(guān)鍵所在。這個(gè)距離和彈簧板的彈力許可行程有很大關(guān)系，如果距離大，彈簧板的活動(dòng)范圍就大，這就有可能超出彈簧板的彈力許可行程，因此，彈簧板就較容易失去彈力，縮短使用壽命；如果距離小，則托輥失去緩沖作用，而且在大塊矸石落下時(shí)會(huì)導(dǎo)致中間托輥沖擊托輥架橫梁，使托輥架橫梁變形；另外，由于托輥處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)與托輥架橫梁接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生摩擦，加劇磨損，導(dǎo)致彈簧緩沖托輥組整體使用壽命縮短。

三、改進(jìn)措施

經(jīng)過(guò)討論認(rèn)為，找到托輥與托輥架橫梁間的距離最佳點(diǎn)較難，加之現(xiàn)場(chǎng)客觀(guān)使用條件所限，研究決定在原有彈簧緩沖托輥組結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加兩條壓力彈簧，即在正對(duì)連接板下方的托輥架橫梁鉆Φ14 mm孔，在兩側(cè)托輥與中間托輥連接板中間各穿1根M12螺栓，M12螺栓依次穿過(guò)連接板下方40 mm×40 mm擋板、外徑50 mm壓力彈簧、托輥架橫梁上的孔后，用螺母將固定好。為防止彈簧發(fā)生位移，在托輥組橫梁上焊接一彈簧座，同時(shí)為了防止托輥架橫梁受沖擊變形，特對(duì)其進(jìn)行加固。

改進(jìn)后的雙作用彈簧緩沖托輥組結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。工作原理為：當(dāng)有大塊矸石落下對(duì)中間托輥產(chǎn)生沖擊時(shí)，壓力彈簧承受沖擊力下壓，中間托輥和M12螺栓下移，帶動(dòng)3只托輥下移，達(dá)到緩沖作用（此時(shí)壓力彈簧和彈簧板相互減輕對(duì)方受力又同時(shí)起緩沖作用，所以稱(chēng)之為雙作用彈簧緩沖托輥組）。

圖2 改進(jìn)后的雙作用彈簧緩沖托輥組結(jié)構(gòu)

四、改進(jìn)效果

實(shí)際使用結(jié)果表明，雙作用彈簧緩沖托輥組相比改進(jìn)前使用壽命明顯延長(zhǎng)，投入使用近1年，壓力彈簧、彈簧板及支架仍完好無(wú)損，初步估計(jì)至少可以使用2年以上，比原緩沖托輥組壽命增加了8倍，節(jié)約大量材料費(fèi)用支出；彈簧緩沖托輥組即使出現(xiàn)彈簧板和壓力彈簧同時(shí)失效，也不會(huì)出現(xiàn)中間托輥磨托輥架橫梁的情況，始終保持轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)延長(zhǎng)彈簧托輥與裝載皮帶的使用壽命。改進(jìn)后的雙作用彈簧緩沖托輥組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。