帶式輸送機(jī)液壓張緊裝置設(shè)計及應(yīng)用

李藝偉

（山西焦煤山煤國際長春興煤業(yè)有限公司，山西 大同 037101）

1 22601 運(yùn)輸順槽概述

山西焦煤山煤國際長春興煤業(yè)有限公司22601運(yùn)輸順槽位于井田南盤區(qū)，巷道東部為南延盤區(qū)大巷二段，南部為礦井南部礦界及中煤金海洋五家溝煤礦5214 工作面采空區(qū)（礦界煤柱46～73 m），西部為礦井西部礦界及山煤集團(tuán)韓家洼煤礦，北部為設(shè)計南盤區(qū)西南部未開采區(qū)域。工作面位于南盤區(qū)南部，不存在周邊礦井影響。

22601 運(yùn)輸順槽設(shè)計長度為1 682 m，巷道斷面規(guī)格為寬×高=4.5 m×3.5 m，巷道掘進(jìn)煤層為22號層，煤層平均厚度為9.5 m，平均傾角為2°，煤層頂?shù)装鍘r性如表1 所示。

表1 22601 運(yùn)輸順槽掘進(jìn)22 號煤層頂?shù)装鍘r性匯總表

22601 運(yùn)輸順槽采用EBZ260 型掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)，巷道內(nèi)安裝一部SSJ-100 型帶式輸送機(jī)運(yùn)煤，截止目前巷道已掘進(jìn)450 m，巷道在前期掘進(jìn)過程中由于輸送機(jī)張緊不合理，導(dǎo)致輸送機(jī)共計發(fā)生斷帶事故8 起，不僅增加了帶式輸送機(jī)故障率，而且嚴(yán)重制約著巷道快速掘進(jìn)[1-4]。

2 帶式輸送機(jī)張緊裝置作用及分類

2.1 張緊裝置主要作用

張緊裝置是帶式輸送機(jī)重要組成部分，其作用主要表現(xiàn)在以下幾方面：帶式輸送機(jī)在運(yùn)行過程中承載最小張力，且將撓度控制在一定范圍之內(nèi)；帶式輸送機(jī)在運(yùn)行時張緊裝置可增加輸送帶與滾筒之間摩擦力，防止打滑跑偏現(xiàn)象；當(dāng)輸送帶在張力作用下出現(xiàn)張緊變形時，張緊裝置可保證設(shè)備穩(wěn)定；在對輸送帶進(jìn)行對接安裝時，液壓張緊裝置可提供靈活的行程。

2.2 張緊裝置分類

帶式輸送機(jī)拉緊裝置主要包括固定式和非固定式兩大類，其中固定式張緊裝置主要包括螺旋式拉緊裝置或固定絞車兩種，螺旋式拉緊裝置主要安裝在輸送機(jī)機(jī)尾處，體積相對較小、靈活度高，但是無法隨輸送帶張力變化而進(jìn)行實時控制；固定式絞車按控制方式主要包括手動式和電動式兩種，輸送帶張緊時張緊行程大，但是不能自動進(jìn)行張緊。

非固定式張緊裝置主要為重錘式拉緊裝置，按安裝方式可分為垂直式和車式兩種，其中垂直式張緊裝置主要安裝在輸送帶走廊上，由于該裝置內(nèi)安裝多個換向滾筒，受煤泥影響滾筒清理麻煩；而車式拉緊裝置適用于長距離運(yùn)輸?shù)妮斔蛶?，且功率大，但是該類張緊裝置體積大、安裝難度大、成本高。

3 液壓張緊裝置結(jié)構(gòu)及工作原理

3.1 液壓張緊裝置結(jié)構(gòu)

22601 運(yùn)輸順槽帶式輸送機(jī)安裝的液壓張緊裝置主要分為機(jī)械部分、電氣部分以及液壓部分組成，機(jī)械部分主要由滑輪組、鋼絲繩、拉緊小車等部分組成；電氣部分主要由電氣控制站、拉力、速度傳感器等部分組成；液壓部分主要由張緊緩沖油缸、蓄能器、液壓泵等部分組成，具體結(jié)構(gòu)如下頁圖1 所示。

圖1 帶式輸送機(jī)液壓張緊裝置結(jié)構(gòu)示意圖

3.2 液壓張緊裝置工作原理

1）啟動階段工作原理：當(dāng)帶式輸送機(jī)開啟前，液壓張緊裝置中的液壓泵和卸壓閥提前開啟，空載狀態(tài)下液壓泵啟動完成；液壓泵空載啟動完成后及時關(guān)閉卸載閥，此時溢流閥開啟控制系統(tǒng)壓力，然后利用轉(zhuǎn)向閥以及液壓泵站向液壓馬達(dá)注入液壓油，馬達(dá)開啟并帶動活塞運(yùn)動使絞車制動器運(yùn)動，從而實現(xiàn)拉緊輸送帶的目的；當(dāng)張緊裝置對輸送帶施加的拉緊力達(dá)到啟動拉緊力時，絞車通知運(yùn)行，卸壓閥再次打開，馬達(dá)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

2）穩(wěn)定運(yùn)行時工作原理：當(dāng)帶式輸送機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定后，液壓張緊裝置中卸壓閥開始工作，此時張緊裝置處于正常拉緊狀態(tài)；蓄能器開啟，避免輸送機(jī)出現(xiàn)載荷或者系統(tǒng)漏油時出現(xiàn)沖擊現(xiàn)象，保證輸送機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)。

3）制動階段工作原理：當(dāng)帶式輸送機(jī)在制動期間，拉緊裝置輸出的拉緊力與停機(jī)時所需壓力相同，此時張緊裝置中的卸壓閥關(guān)閉，轉(zhuǎn)向閥接通后及時對制動器松閘，馬達(dá)在油壓作用下使絞車反轉(zhuǎn)，輸送帶承受的張緊力減小，當(dāng)輸送帶張緊力降低至停車時所需張緊時，絞車停止運(yùn)轉(zhuǎn)，張緊裝置停止運(yùn)行。

3.3 液壓裝置應(yīng)用優(yōu)點

1）自動化水平高。與傳統(tǒng)張緊裝置相比，液壓張緊裝置全程無需人工干預(yù)，根據(jù)輸送帶運(yùn)行情況自動調(diào)整張緊力，裝置自動化水平高，大大降低了人工張緊勞動作業(yè)強(qiáng)度。

2）張緊精度高。傳統(tǒng)張緊裝置主要根據(jù)人工進(jìn)行調(diào)節(jié)，張緊自動化水平低，張緊精度低，而采用液壓張緊裝置根據(jù)輸送帶載荷情況自動對輸送帶張緊進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)精度高，對輸送帶損害小。

3）實用性強(qiáng)。液壓張緊裝置不僅可用于掘進(jìn)工作面中SSJ 型帶式輸送機(jī)，而且還可用于綜采工作面DTL 型帶式輸送機(jī)，裝置實用性強(qiáng)，應(yīng)用區(qū)域廣[5-10]。

4 應(yīng)用效果

對22601 運(yùn)輸順槽內(nèi)SSJ-100 型帶式輸送機(jī)安裝了一套液壓張緊裝置后，通過3 個月實際應(yīng)用效果來看，與傳統(tǒng)的張緊裝置相比，液壓張緊裝置張緊精準(zhǔn)度是傳統(tǒng)的2 倍以上，液壓張緊裝置在工作時無需人工干預(yù)，與傳統(tǒng)液壓裝置相比可減少操作工人2～3 名；液壓張緊裝置投入使用后，未發(fā)生一起因輸送機(jī)張緊不合理導(dǎo)致的輸送機(jī)斷帶事故，全年可減少輸送機(jī)維修費用達(dá)32.7 萬元，取得了顯著應(yīng)用成效。