膠帶輸送機(jī)機(jī)尾清煤器的研究及應(yīng)用

徐志廣

(河南煤業(yè)化工集團(tuán)陳四樓煤礦，河南 永城 476600)

1 清煤器概述

1.1 清煤器的用途

膠帶輸送機(jī)作為運(yùn)送煤炭的主要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于采區(qū)上下山、運(yùn)輸大巷、皮帶順槽等，具有運(yùn)輸能力大、運(yùn)輸阻力小、耗電量少、運(yùn)行平穩(wěn)、在運(yùn)輸途中對(duì)物料的損傷小等優(yōu)點(diǎn)。由于煤礦井下條件復(fù)雜，膠帶輸送機(jī)底皮帶上經(jīng)常有煤隨著底皮帶運(yùn)行在膠帶輸送機(jī)機(jī)尾處造成淤積，淤積的煤若不及時(shí)清出，會(huì)造成積煤磨皮帶，使輸送機(jī)運(yùn)行阻力增大，嚴(yán)重影響膠帶輸送機(jī)的安全運(yùn)行，不利于安全生產(chǎn)。膠帶輸送機(jī)機(jī)尾清煤器就是將膠帶輸送機(jī)機(jī)尾的積煤清理出來(lái)，避免機(jī)尾積煤對(duì)膠帶輸送機(jī)運(yùn)行的影響。

1.2 目前使用的膠帶輸送機(jī)機(jī)尾清煤器及其不足

為減小膠帶輸送機(jī)機(jī)尾積煤對(duì)底皮帶運(yùn)行造成的阻力，目前常見(jiàn)的有人工清理機(jī)尾積煤和手拉式清煤器清理膠帶輸送機(jī)機(jī)尾積煤兩種方式，其中，人工清理積煤方式不但增加工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且還容易發(fā)生傷人事故;而手拉式清煤器需要人工拉動(dòng)拉桿，才能將機(jī)尾積煤清除，若積煤較多，則人力很難拉動(dòng)，而且該裝置常常受巷道空間限制不能將積存的煤有效清除。

2 研究背景

使用清煤器清除機(jī)尾積煤時(shí):1)需操作人員親自在旁邊操作，才能清除膠帶輸送機(jī)機(jī)尾的積煤，無(wú)論是人工清理還是用手拉式清煤器清理機(jī)尾積煤，都存在較大的安全隱患，特別是皮帶運(yùn)行時(shí)，清理機(jī)尾積煤很容易給操作人員帶來(lái)傷害。2)目前清理機(jī)尾積煤的方式操作不方便，不但降低工效，而且增加職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。3)人工和手拉式清煤器清理機(jī)尾積煤都受到巷道空間的限制，在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用中具有局限性。

由于目前膠帶輸送機(jī)機(jī)尾存在的不足和缺陷，亟需進(jìn)行技術(shù)改造，以確保運(yùn)輸系統(tǒng)安全高效。因此，研究決定，對(duì)膠帶輸送機(jī)機(jī)尾進(jìn)行技術(shù)改造，研制風(fēng)動(dòng)膠帶輸送機(jī)機(jī)尾清煤器。

3 新型膠帶輸送機(jī)機(jī)尾清煤器的設(shè)計(jì)思路

3.1 構(gòu)思原理

根據(jù)膠帶輸送機(jī)運(yùn)送煤炭的原理，制作一種微型膠帶輸送機(jī)，代替目前的手拉式清煤器。微型膠帶輸送機(jī)以風(fēng)為動(dòng)力，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，依靠滾筒與輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶運(yùn)行，從而將機(jī)尾積煤清出。

3.2 微型膠帶輸送機(jī)的傳動(dòng)原理

膠帶輸送機(jī)所需要的牽引力由傳動(dòng)滾筒與膠帶之間的摩擦力提供。膠帶輸送機(jī)傳動(dòng)原理為當(dāng)風(fēng)動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)滾筒靠摩擦力帶動(dòng)膠帶運(yùn)轉(zhuǎn)，使得膠帶與傳動(dòng)滾筒相遇點(diǎn)的張力大于分離點(diǎn)的張力。相遇點(diǎn)與分離點(diǎn)的張力差為傳動(dòng)滾筒所傳遞的牽引力［1］。

4 新型膠帶輸送機(jī)機(jī)尾清煤器的結(jié)構(gòu)

1)動(dòng)力部分:以風(fēng)為動(dòng)力，將風(fēng)馬達(dá)用螺栓固定在一固定架上，然后用螺栓將固定架固定在燕尾槽的前端(驅(qū)動(dòng)滾筒側(cè)面)，風(fēng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速:0～240 r/min。

2)驅(qū)動(dòng)滾筒由3英寸無(wú)縫鋼管和通心軸焊接而成。軸承型號(hào):206輕窄系列軸承，軸承內(nèi)徑30 mm。使用時(shí)，由傳動(dòng)裝置帶動(dòng)滾筒，從而使膠帶運(yùn)轉(zhuǎn)。導(dǎo)向滾筒由3英寸無(wú)縫鋼管和軸承組合而成。軸承型號(hào):206輕窄系列軸承，軸承內(nèi)徑30 mm。使用時(shí)，膠帶帶動(dòng)導(dǎo)向滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。

3)張緊裝置:由螺栓和鋼板加工而成的跑馬孔組合而成。使用時(shí)，用扳手?jǐn)Q動(dòng)螺栓，來(lái)調(diào)節(jié)導(dǎo)向滾筒，防止膠帶跑偏和達(dá)到張緊膠帶的目的。

4)槽架體:由6 mm厚的鋼板加工而成，槽架體前端和尾端設(shè)有安裝滾筒的跑馬腔體，長(zhǎng)度為950 mm，寬度為350 mm。小膠帶寬度為250 mm，用皮帶扣進(jìn)行首尾連接，運(yùn)輸能力:0～7.37 t/h。

5)清理裝置:由420 mm×30 mm的膠帶和鋼板加工而成，用于清理小膠帶上的積煤、淤泥，安裝在驅(qū)動(dòng)滾筒前端的槽架體上［2］。

膠帶輸送機(jī)機(jī)尾清煤器示意圖見(jiàn)圖1，圖2。

圖1 膠帶輸送機(jī)機(jī)尾清煤器平面圖

圖2 A－A剖面圖

5 清煤器的使用

通過(guò)風(fēng)馬達(dá)將井下壓風(fēng)的風(fēng)能轉(zhuǎn)換為帶動(dòng)風(fēng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)能，風(fēng)馬達(dá)帶動(dòng)傳動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)裝置帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得微型膠帶輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，最終將積煤通過(guò)此裝置上的小膠帶運(yùn)輸出去。使用該裝置期間，可以通過(guò)控制風(fēng)馬達(dá)和高壓膠管之間的球閥控制風(fēng)量，來(lái)控制風(fēng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，從而控制小膠帶的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。若膠帶輸送機(jī)機(jī)尾的積煤較少，則可以將風(fēng)量調(diào)小，減緩皮帶的運(yùn)轉(zhuǎn)速度;若膠帶輸送機(jī)機(jī)尾的積煤較多，則可以將風(fēng)量調(diào)大，加快皮帶的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，從而有效地清除膠帶輸送機(jī)機(jī)尾積煤。

6 效果

新型膠帶輸送機(jī)機(jī)尾清煤器降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，確保了作業(yè)人員的安全。由于該清煤器能夠自動(dòng)清除機(jī)尾積煤并把積煤運(yùn)送到皮帶外側(cè)，不僅降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且使得工作人員能夠安全地將落在皮帶外側(cè)的煤清理到膠帶輸送機(jī)上運(yùn)走，保證工作人員的安全;消除了機(jī)尾積煤隱患，避免由于機(jī)尾積煤引起的惡性事故，降低設(shè)備的使用費(fèi)用。但由于該裝置寬度有限，對(duì)于不同型號(hào)的機(jī)尾要選擇合適的安裝位置，以確保煤能上正，避免該清煤器在長(zhǎng)期使用中出現(xiàn)卡帶現(xiàn)象。該裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，方便操作，不受巷道空間限制，具有較高的推廣和使用價(jià)值。

［1］洪曉華.礦井運(yùn)輸提升［M］.徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2005:73－74.

［2］申天錦，程小偉.膠帶輸送機(jī)機(jī)尾清煤器:中國(guó)，CN202296276U［P］.2012－07－04.