履帶自移式刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

李海峰， 趙天博

（1.山西世德孫家溝煤礦有限公司， 山西 忻州 034000； 2.煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，北京 100000）

引言

刮板輸送機(jī)具有結(jié)實(shí)耐用、運(yùn)輸效率高等優(yōu)點(diǎn)，而帶式輸送機(jī)具有運(yùn)量大、運(yùn)距長(zhǎng)、運(yùn)輸效率高等優(yōu)點(diǎn)[1]。由于帶式輸送機(jī)延伸一次工程量較大，特別是難以滿足高瓦斯礦井雙巷綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)的要求，要配合刮板輸送機(jī)進(jìn)行輔助運(yùn)輸，解決“最后一公里”的問(wèn)題[2-4]，因此刮板輸送機(jī)的安裝和移動(dòng)效率成為制約煤巷掘進(jìn)速度的重要因素。為了解決這些問(wèn)題，針對(duì)“三巷”形式布置的回采工作面的雙巷掘進(jìn)特點(diǎn)，對(duì)掘進(jìn)工藝進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)履帶式自移刮板輸送機(jī)配合帶式輸送機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸，取得較好的效果。

1 工程概況

某礦為高瓦斯礦井，掘進(jìn)工作面采用雙巷掘進(jìn)，兩巷間距30 m，通風(fēng)系統(tǒng)為一進(jìn)一回，每50 m掘進(jìn)一橫川。工作面掘進(jìn)煤利用刮板輸送機(jī)和帶式輸送機(jī)聯(lián)合運(yùn)輸，由于采用掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)，掘進(jìn)速度較高，刮板輸送機(jī)的安裝和移動(dòng)對(duì)掘進(jìn)效率存在制約。為了解決這些問(wèn)題，根據(jù)實(shí)際掘進(jìn)工藝，設(shè)計(jì)了型號(hào)為SGBK620/40的履帶式刮板輸送機(jī)。該刮板輸送機(jī)配合掘進(jìn)機(jī)和帶式輸送機(jī)進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)輸，可以有效提高巷道的運(yùn)輸效率。

2 履帶式刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)及參數(shù)的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)的履帶自移式刮板輸送機(jī)通過(guò)組合開關(guān)控制，控制電壓為安全電壓36 V，設(shè)備的供電電壓為1 140/660 V。

2.1 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)的履帶式刮板輸送機(jī)分為行走部分、運(yùn)輸部分、本體部分、直角轉(zhuǎn)向漏斗、操縱部分和電控系統(tǒng)共六大模塊。

2.1.1 行走部分

行走部分通過(guò)2臺(tái)功率15 kW的驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，利用行星齒輪減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)履帶運(yùn)轉(zhuǎn)。減速機(jī)構(gòu)是基于圓柱齒輪的三級(jí)減速設(shè)備，傳動(dòng)比為1∶256。使用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)型號(hào)為YBUZ-15，額定功率為15 kW，額定電壓為1 140/660 V，額定電流為9.8/16.8 A，額定轉(zhuǎn)速為1 460 r/min。

2.1.2 本體部分

本體部分處于機(jī)體中部，其右側(cè)是操作臺(tái)和電控系統(tǒng)，其機(jī)體上部安裝40 t刮板輸送機(jī)，平臺(tái)兩側(cè)的下部安裝行走部分，并按照需要配備直角轉(zhuǎn)向漏斗。

2.1.3 直角轉(zhuǎn)向漏斗

直角轉(zhuǎn)向漏斗采用鋼板焊接制作，利用此裝置能夠?qū)⑸霞?jí)刮板輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)拿禾靠焖俚剞D(zhuǎn)運(yùn)至下一級(jí)輸送設(shè)備上，將多臺(tái)運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行有效整合，實(shí)現(xiàn)煤炭連續(xù)運(yùn)輸。

2.1.4 操縱部分

操縱部分是整個(gè)設(shè)備的主要控制模塊，其控制著整機(jī)進(jìn)行各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)。在操作臺(tái)上安裝了所需的各項(xiàng)控制按鈕，方便操作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行整體有效的操作。控制按鈕能夠控制設(shè)備的前進(jìn)、后退和左右行走，并能夠完成刮板輸送機(jī)的啟停操作。

2.1.5 運(yùn)輸部分

設(shè)備運(yùn)輸部分利用型號(hào)為SGB620/40T的刮板輸送機(jī)。

2.2 操控流程的設(shè)計(jì)

1）行走操控。履帶式刮板輸送機(jī)由4個(gè)按鍵進(jìn)行操控。4個(gè)按鍵分別控制設(shè)備的前進(jìn)、后退和左右拐彎。按下向前按鍵，2臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，通過(guò)減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)履帶前進(jìn)；按下后退按鍵，2臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，通過(guò)減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)履帶后退。當(dāng)刮板輸送機(jī)拐彎時(shí)，可以按照轉(zhuǎn)彎的方向，通過(guò)左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)按鍵完成。

2）刮板輸送機(jī)啟停操控。按下啟動(dòng)按鍵，刮板輸送機(jī)的電機(jī)開始運(yùn)行，利用減速器對(duì)輸送機(jī)機(jī)頭鏈輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，完成刮板輸送機(jī)物料運(yùn)輸；按下停止按鍵，停止刮板輸送機(jī)運(yùn)行。

3 履帶自移式刮板輸送機(jī)的張緊設(shè)計(jì)

3.1 自移履帶的張緊

設(shè)備左、右履帶的松緊采用液壓油缸進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方法為利用黃油槍對(duì)張緊行程為120 mm張緊器的液壓油缸壓入潤(rùn)滑油脂，當(dāng)履帶鏈張緊至滿足工作要求時(shí)，停止液壓油缸注油，然后利用卡塊對(duì)其進(jìn)行固定。

3.2 刮板鏈條的張緊

刮板鏈條的松緊調(diào)節(jié)利用緊鏈機(jī)構(gòu)進(jìn)行，調(diào)整過(guò)程中要保持鏈條具有一定垂度。垂度不可太大，否則容易出現(xiàn)跳鏈、卡鏈的情況；若垂度過(guò)小，則會(huì)增加刮板鏈條的張力以及運(yùn)行阻力，從而降低其使用壽命。如果鏈條較松，可以分別取掉兩邊鏈條各一個(gè)鏈環(huán)，再使用緊鏈機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。

4 履帶自移式刮板輸送機(jī)的應(yīng)用實(shí)踐

為檢驗(yàn)本次設(shè)計(jì)的履帶自移式刮板輸送機(jī)性能并對(duì)運(yùn)行模式進(jìn)行優(yōu)化，在雙巷掘進(jìn)工作面進(jìn)行了試驗(yàn)，運(yùn)行示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 履帶式刮板輸送機(jī)運(yùn)行示意圖

在雙巷掘進(jìn)工作面共布置5臺(tái)輸送機(jī)組成運(yùn)輸系統(tǒng)，配合掘進(jìn)機(jī)使用，其中2號(hào)和5號(hào)刮板輸送機(jī)上安裝了直角轉(zhuǎn)向漏斗。在主巷道中共安裝4部輸送機(jī)，a巷安裝兩部為1號(hào)和2號(hào)，在b巷安裝兩部為3號(hào)和4號(hào)；在橫川（聯(lián)絡(luò)巷）中安裝一部輸送機(jī)為5號(hào)。1號(hào)和3號(hào)輸送機(jī)配備的40 t刮板輸送機(jī)長(zhǎng)度6 m，2號(hào)輸送機(jī)配備的40 t刮板輸送機(jī)長(zhǎng)度50 m，5號(hào)輸送機(jī)配備的40 t刮板輸送機(jī)長(zhǎng)度與橫川長(zhǎng)度相同。在雙巷掘進(jìn)時(shí)，1號(hào)和3號(hào)刮板輸送機(jī)落煤點(diǎn)為2號(hào)刮板輸送機(jī)和4號(hào)帶式輸送機(jī)，2號(hào)輸送機(jī)配備的40 t刮板輸送機(jī)機(jī)頭全部搭接在5號(hào)輸送機(jī)機(jī)尾處，通過(guò)橫川將煤炭傳送至4號(hào)帶式輸送機(jī)上，由帶式輸送機(jī)將煤炭運(yùn)至采區(qū)膠帶上山，形成連續(xù)的煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)。

在雙巷的掘進(jìn)過(guò)程中，每當(dāng)下一個(gè)橫川掘進(jìn)完成，就可以將5號(hào)輸送機(jī)開至下一個(gè)橫川，并將2號(hào)輸送機(jī)在此搭接5號(hào)輸送機(jī)機(jī)尾，實(shí)現(xiàn)煤炭的連續(xù)運(yùn)輸，有效提高運(yùn)輸系統(tǒng)的效率，支持了巷道的高速掘進(jìn)。

5 履帶自移式刮板輸送機(jī)使用及保養(yǎng)

1）每次移動(dòng)前要對(duì)工作環(huán)境進(jìn)行檢查，確保安全后才能開機(jī)，行走之前首先檢查履帶的張緊情況和其他設(shè)備的運(yùn)行狀況，若出現(xiàn)問(wèn)題需及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

2）設(shè)備移動(dòng)時(shí)要對(duì)操控按鍵進(jìn)行確認(rèn)，辨別按鍵功能，防止誤操作；在移動(dòng)過(guò)程中要妥善處理設(shè)備電纜，以防擠傷或壓斷；行走時(shí)嚴(yán)禁開啟輸送機(jī)。

3）要定期對(duì)各回路絕緣阻值進(jìn)行測(cè)量，阻值要求為：主回路間及對(duì)地大于2.5 MΩ；主回路與控制回路間大于2.5 MΩ；控制回路間及對(duì)地大于1.5 MΩ。

4）SGBK620/40刮板輸送使用機(jī)齒輪油為重負(fù)荷工業(yè)用齒輪油N320。

5）潤(rùn)滑油更換周期。首次保養(yǎng)周期為300 h，需更換潤(rùn)滑油；以后每1 500 h對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行一次更換。

6 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)雙巷掘進(jìn)工作面設(shè)計(jì)了履帶自移式刮板輸送機(jī)，對(duì)其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和操作流程進(jìn)行了介紹，對(duì)其使用和保養(yǎng)進(jìn)行說(shuō)明。在雙巷掘進(jìn)工作面的應(yīng)用實(shí)踐證明，該設(shè)備通過(guò)與掘進(jìn)機(jī)和帶式輸送機(jī)的聯(lián)合配套使用，可以提高運(yùn)輸效率，實(shí)現(xiàn)煤炭的連續(xù)運(yùn)輸，有效支持了巷道的快速掘進(jìn)。