帶式輸送機(jī)機(jī)尾自動清煤裝置的設(shè)計

宋文杰

（同煤集團(tuán)北辛窯煤業(yè)有限公司，山西忻州 036702）

0 引言

帶式輸送機(jī)在當(dāng)前煤礦開采和輸送的過程中應(yīng)用較廣，其優(yōu)勢在于輸送體積大、運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、輸送時間長等，但也存在缺陷：調(diào)偏托輥調(diào)換位置偏移、托輥結(jié)構(gòu)架扭曲等原因?qū)е螺斔蛶x軌道，運(yùn)輸材料灑出；儀器暫停操作過于頻繁、輸送通道更換無規(guī)律等原因?qū)е螺斔蛶ё冃蔚取Ｔ谏鲜鲞^程中，若不能及時處理灑出材料，使其被帶入輸送滾筒中，黏附在機(jī)器尾部滾筒上，引起滾筒和運(yùn)輸通道堵塞，導(dǎo)致運(yùn)輸帶磨損甚至斷裂。因此，及時處理帶式輸送機(jī)機(jī)器尾部滾筒上的材料，避免堵料極其重要[1]。帶式輸送機(jī)的機(jī)尾清煤裝置適用于高產(chǎn)能、高效率的順梯度工作面轉(zhuǎn)載儀器和帶式輸送機(jī)機(jī)器尾部的轉(zhuǎn)移及接觸，實現(xiàn)了工作面高速率推進(jìn)的需求。

當(dāng)前，煤礦開采過程中常用的輸送帶型號有ST、PVC、PVG型。實踐考察發(fā)現(xiàn)，煤料的摩擦性質(zhì)較為特殊，與開采過程中黏附的矸石和礦井水等結(jié)合在一起，摩擦力增大。部分煤料黏附在輸送帶上層，可減弱帶式輸送機(jī)機(jī)尾清煤裝置和輸送帶兩者間的碰觸力度，導(dǎo)致運(yùn)輸帶打滑。運(yùn)輸帶上的煤料吸附在自動清掃滾筒裝置上，滾筒體積變大，進(jìn)而導(dǎo)致運(yùn)輸帶偏移，增加了帶式輸送機(jī)整體的功率耗損，阻礙了帶式輸送機(jī)機(jī)尾清煤裝置的運(yùn)行速率[2]。

一般帶式輸送機(jī)機(jī)尾清煤裝置采用類似于刮煤板式的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)簡單易操作，但仍需要人工處理機(jī)尾滾筒上的煤料，不僅增加了工作負(fù)擔(dān)，還會因清掃不完全而給工作人員帶來安全隱患，增大了事故發(fā)生率，給煤礦安全生產(chǎn)帶來不利影響。

為了有效解決以上問題，本文開發(fā)出一種新型帶式輸送機(jī)機(jī)尾自動清浮煤裝置，不添加額外的運(yùn)行動力，提高了帶式輸送機(jī)自動清掃滾筒煤料工作效率，解決了操作人員高工作負(fù)擔(dān)的問題[3]。

1 整機(jī)結(jié)構(gòu)

帶式輸送機(jī)機(jī)尾自動清浮煤裝置主要包含有刮浮煤器、傳動器、螺旋推送煤料器、防護(hù)器等，如圖1所示。自動清浮煤裝置的原理：應(yīng)用刮煤器刮去機(jī)尾滾筒表面上附著的浮煤，浮煤便會灑落在螺旋式筒中，螺旋推送煤料器進(jìn)而將浮煤清掃至外面。這種清煤儀器利用帶式輸送機(jī)機(jī)尾滾筒帶來的動能，快速簡便地實現(xiàn)了清除浮煤的功能。帶式輸送機(jī)自移機(jī)尾清浮煤裝置在運(yùn)行時有如下功能。

圖1 帶式輸送機(jī)自移機(jī)尾清浮煤裝置

（1）尾部滾筒在輸送帶運(yùn)行時隨之轉(zhuǎn)動，主齒輪和副齒輪接洽聯(lián)合在一起，主輪帶動副輪轉(zhuǎn)動。主動軸上有大小2種皮帶，小皮帶利用V型帶引發(fā)大皮帶隨之轉(zhuǎn)動，而大皮帶和儀器外面套筒之間相恰，外面套筒和螺旋推送煤料器利用齒形缺口進(jìn)一步連接。機(jī)尾滾筒帶動螺旋推送煤料器一起轉(zhuǎn)動。

（2）機(jī)尾滾筒在轉(zhuǎn)動的同時，刮浮煤器刮去機(jī)尾滾筒表面的浮煤，浮煤在重力的影響下，灑落進(jìn)清煤筒中。帶式輸送機(jī)自移機(jī)尾轉(zhuǎn)動過程中，螺旋推送煤料器也在運(yùn)行，左部螺旋推送煤料器就將附著煤料堆在同一側(cè)，然后再自動清掃出去；右部螺旋推送煤料器將附著煤料堆在同一側(cè)，然后再自動清掃出去[4]。

2 各部分結(jié)構(gòu)

2.1 刮浮煤器

刮浮煤器的作用是在帶式輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時將粘附的煤料刮下來。帶式輸送機(jī)自移機(jī)尾中安裝有清煤筒設(shè)備，清煤筒內(nèi)部一端壁上與一段有傾斜角度的刮煤板相連，在刮煤板的上部設(shè)置有輸送機(jī)自移機(jī)尾滾筒，且刮煤板的徑長和輸送機(jī)自移機(jī)尾滾筒的直徑寬度一致。輸送機(jī)自移機(jī)尾在開機(jī)時，滾筒也伴隨著運(yùn)行，這時刮煤板刮去滾筒表面上的浮煤，然后浮煤在重力的影響下，灑落進(jìn)清煤筒中[5]。

2.2 傳動器

傳動器的工作原理是利用輸送機(jī)自移機(jī)尾尾滾筒轉(zhuǎn)動的力度，拉動螺旋推送煤料器運(yùn)行，傳動器目前有2種級別的運(yùn)行形式。輸送機(jī)自移機(jī)尾的中心軸無法運(yùn)轉(zhuǎn)的同時，動力也無法產(chǎn)生，這時便需要利用副軸產(chǎn)生動能。

第一級別的運(yùn)行形式是開式齒輪旋轉(zhuǎn)，能夠?qū)幽苻D(zhuǎn)移到副軸上，且轉(zhuǎn)移率較高，這種形式的優(yōu)勢在于設(shè)備啟動要求不高，中心軸距離沒有明確限額等。

第二級別的運(yùn)行形式是皮帶旋轉(zhuǎn)，優(yōu)勢在于運(yùn)行過程簡便、旋轉(zhuǎn)速度高、振波傳遞弱；在推料器發(fā)生故障時，皮帶打滑能夠?qū)x器起到保護(hù)作用。在帶式輸送機(jī)自移機(jī)尾重新運(yùn)轉(zhuǎn)時，螺旋推送煤料器運(yùn)行速度與安全性成反比。因此在優(yōu)化清浮煤設(shè)備的安全性的基礎(chǔ)上需要將螺旋推送煤料器的運(yùn)行速度降低，最佳是減速比不小于1。若皮帶運(yùn)行時暴露在外面，應(yīng)在皮帶運(yùn)行最外邊設(shè)置一種防護(hù)罩，且這種防護(hù)罩要具有一處窗口式透明薄膜，以便隨時觀察到皮帶運(yùn)行情況[6]。

2.3 螺旋推送煤料器

螺旋推送煤料器的工作原理是在旋轉(zhuǎn)螺旋葉片加速旋轉(zhuǎn)的過程中，清除清煤筒中的浮煤。螺旋推送煤料器共有左、右2種，左、右2邊利用銷子進(jìn)行拼接，左邊螺旋葉片稱為左旋，可以向左邊堆積煤料；右邊螺旋葉片稱為右旋，可以向左邊堆積煤料。2種葉片的距離小、體積大，堆積煤料量多。這種儀器設(shè)置可以方便螺旋推送煤料器在井下的安裝和拆卸，減小距離，減緩阻力。

過去螺旋推送煤料器卸料口主要應(yīng)用帶叉口的卸料筒，這種結(jié)構(gòu)軸的底座對卸料口有一定阻礙作用，在卸料筒開一個叉口，才能實現(xiàn)卸料，降低了卸料的工作效率。而自動清浮煤螺旋推送煤料器應(yīng)用一種開放式大直徑卸料筒，起到了旋轉(zhuǎn)軸的作用，使得卸料不受阻，提高工作效率[7]。

3 實例設(shè)計

以輸送帶1 000 mm寬度的輸送機(jī)自移機(jī)尾的實際應(yīng)用為例。清煤筒使用直徑為240 mm，然后按照半徑長度劃分出一個3/4的圓管，與輸送機(jī)自移機(jī)尾的立板拼接在一起。螺旋推送煤料器包括左、右2個螺旋推料器，兩者之間由銷子進(jìn)行拼接，螺旋推料器的長度為875 mm，直徑為220 mm，在增強(qiáng)力度的基礎(chǔ)上，在旋葉片中心增設(shè)了一種直徑為50 mm的圓管。主齒輪直徑為280 mm，副齒輪直徑小于140 mm，小皮帶直徑為124 mm，大皮帶直徑為400 mm，所以按照公式計算出輸送機(jī)自移機(jī)尾滾筒的運(yùn)行速度傳播到螺旋推料器時的比值為1.61。

在帶式輸送機(jī)自移機(jī)尾的滾筒速度變成90 r/min時，螺旋推送煤料器的轉(zhuǎn)動速度就變成了55.8 r/min。螺旋推送煤料器的轉(zhuǎn)定速度和承載荷比較低，所以應(yīng)用了一種新型軸承，軸承徑長為80 mm，半徑為33 mm。按照公式計算分析之后，這種新型軸承的使用時間較長，能夠適用于基本功能。自動清浮煤設(shè)備的儀器構(gòu)造簡單，成本低，而且不用額外動力的支撐，降低了工作人員的負(fù)擔(dān)，在保證帶式輸送機(jī)自移機(jī)尾運(yùn)行的同時，也為煤礦行業(yè)的安全生產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。

4 應(yīng)用分析

4.1 現(xiàn)場實際工作參數(shù)

現(xiàn)場應(yīng)用的輸送機(jī)機(jī)型是SSJ1 200/3×315型，這種類型的技術(shù)參數(shù)如表3所示。

表3 輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)表

4.2 試用情況與結(jié)果分析

將清煤設(shè)備廣泛應(yīng)用之后，目前暫無運(yùn)轉(zhuǎn)問題，一切正常。而且在應(yīng)用過程中，機(jī)器尾部掃煤工作進(jìn)行地十分順利，效果顯著。這種類型的清煤設(shè)備簡單規(guī)范，性價比較高[8]。這種設(shè)備的投入使用大大降低了工作人員的作業(yè)負(fù)擔(dān)，也提高了掃煤的工作效率。

5 結(jié)束語

本文論述了輸送帶表面浮煤對輸送機(jī)自移機(jī)尾工作的不利影響，目前常見的刮煤板清理浮煤效果不佳，工作人員任務(wù)重。采用新型刮煤板來刮去浮煤，利用螺旋推送煤料器清理浮煤的工作原理，提高了帶式輸送機(jī)自移機(jī)尾的自動清浮煤強(qiáng)度。在不添加額外的動力的前提下，優(yōu)化了帶式輸送機(jī)自移機(jī)尾清理浮煤的應(yīng)用效果，降低了工作人員的作業(yè)負(fù)擔(dān)。