液壓纏帶機的設計與應用

李 通

(淄礦集團許廠煤礦， 山東 濟寧市 272173)

在煤礦井中，皮帶運輸系統擔負著整個礦井的原煤運輸任務[1]，而且強力皮帶的服務年限更長、開停頻繁、運輸量大，需要對皮帶進行定期更換，在現有技術中，在進行皮帶更換時需要用到絞車及回柱機進行拖帶，因此需要用到大量回頭輪、鋼絲繩、保安繩等工具；由于沒有合適的皮帶更換工具，因此在更換時工人的危險度大，安全上不能保證，而且需要臨時接電源危險因素諸多。皮帶更換之后，需要人工進行疊帶，耗費大量人力物力及時間。

1 液壓纏帶機的設計

(1) 本設計要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種結構簡單，可以自動進行卷帶，降低了勞動強度同時可以防止卷帶跑偏的液壓卷帶機。

(2) 利用液壓技術解決其問題所采用的技術方案是：該液壓卷帶機，包括兩側的固定架以及可轉動的架設在兩固定架之間的轉軸，其特征在于：在所述轉軸中部橫向開有皮帶可伸入的卷帶槽，轉軸兩端均固定有一個液壓馬達，兩側的液壓馬達分別固定在兩側的固定架上，兩液壓馬達均通過回流溢流閥與液壓站相連。

所述的固定架包括底部縱向固定桿、底部橫向固定桿、中部固定桿、側固定桿以及固定塊，底部縱向固定桿的中部兩側面各垂直固定有一塊底部橫向固定桿，中部固定桿豎直固定在底部縱向固定桿的上表面中部，在底部縱向固定桿的上表面兩端分別固定有一個側固定桿，在中部固定桿和兩側的側固定桿的上方固定有固定塊，所述的液壓馬達固定在固定塊的外側。

所述的中部固定桿與底部縱向固定桿和底部橫向固定桿之間、側固定桿與底部縱向固定桿之間以及側固定桿與中部固定桿之間均設置有加固板。

所述的側固定桿向中部固定桿處傾斜。

所述的底部縱向固定桿下表面的兩端及中部各固定有一塊矩形的底板。

圖1液壓纏帶機結構

1—進油管 2—出油管 3—液壓馬達 4—固定塊 5—側固定桿 6—中部固定桿 7—加固板 8—底部縱向固定桿 9—底板 10—轉軸 11—底部橫向固定桿 12—卷帶槽

圖2 纏帶機的液壓系統

1 液壓馬達 2—回流溢流閥 3—泵 4—單向閥 5—過濾器 6—油箱

2 液壓卷帶機的結構及工作原理

(1) 如圖1所示，本液壓卷帶機包括左右兩側對稱設置的固定架以及可轉動的架設在兩固定架上方的轉軸10，每一個固定架的上方均固定有一個與轉軸10連接的液壓馬達3，通過兩側的液壓馬達3帶動轉軸10轉動，在轉軸10中部橫向開有皮帶可伸入的卷帶槽12。兩側液壓馬達3均與通過各自的進油管1和出油管2與液壓站相連。轉軸10兩側均設置液壓馬達3可以在卷帶過程中保證兩側受力均勻，避免皮帶跑偏。

(2) 每一個固定架由固定塊4、側固定桿5、中部固定桿6、底部縱向固定桿8、底部橫向固定桿11以及多塊加固板7和底板9焊接而成。底部縱向固定桿8的中部兩側面各垂直固定有一塊底部橫向固定桿11，在底部縱向固定桿8下表面的兩端及中部各固定有一塊矩形的底板9。在底部縱向固定桿8下方設置有多個底板9，在放置后與底面接觸面積加大，放置更加穩固。

(3) 中部固定桿6豎直固定在底部縱向固定桿8的上表面中部，兩根側固定桿5分別固定在底部縱向固定桿8的上表面的兩端，兩根側固定桿5同時向中部固定桿6傾斜，中部固定桿6以及兩側的兩根側固定桿5的上表面位于同一平面，固定在底部縱向固定桿8上表面的中部固定桿6以及兩側固定桿5之間形成近似三角狀，結構更加穩固。固定塊4同時固定在中部固定桿6以及兩側的兩根側固定桿5的上部，使固定架上部為固定塊4下部為梯形的框架，上述的液壓馬達3固定在固定塊4的外側。

在上述的中部固定桿6與底部縱向固定桿8和底部橫向固定桿11之間、側固定桿5與底部縱向固定桿8之間以及側固定桿5與中部固定桿6之間均設置有加固板7。通過設置多個加固板7可以保證固定架工作時更加穩固，不易變形。

如圖2所示，液壓管路一端連接油箱6另一端依次串聯過濾器5、單向閥4和泵3后與回流溢流閥13的入口相連，回流溢流閥2的兩個出口同時與液壓馬達1相連。通過回流溢流閥2可調節管路中油的方向和壓力，以調節液壓馬達1的轉速和轉向。

井下工作人員在進行卷帶工作時，首先將本液壓卷帶機運送到指定地方并安裝完成，然后將需要更換的皮帶的一處切斷，其中一個切口與新皮帶相連，另一個切口伸入轉軸10上的卷帶槽12內。

工作人員開動液壓站，通過工作人員在液壓站開動之后通過調節回流溢流閥使管路內的壓力變小，轉軸兩端的液壓馬達以較低轉速轉動，放置皮帶從卷帶槽內脫離，當皮帶在轉軸上纏繞超過三圈之后，工作人員調節回流溢流閥使管路內壓力增大，液壓馬達以正常速度轉動，皮帶將會在開口卷筒上越來越緊密，直到皮帶全部纏起。

在舊皮帶纏繞完畢的同時，需要更換的新皮帶在本液壓卷帶機的帶動下完成更換。在同一時間里完成舊皮帶的纏繞和新皮帶安放，省時省力，且能保證中間環節的安全，在很大程度上解決現場的技術安全難題。

3 設計效果

(1) 本液壓卷帶機的主體為左右兩固定架以及由固定架固定的轉軸，結構簡單，安裝過程簡潔，實現效果非常顯著，提高了勞動效率。

(2) 通過液壓馬達作為動力進行卷帶，在將舊的皮帶更換完畢的同時完成了新的皮帶更換，避免了人工疊帶的步驟，減輕了工人的勞動強度，同時簡化了勞動過程。

(3) 固定架結構簡單，且在固定架多處設置加固板，保證了固定架工作穩定可靠，保證了工人的安全。

(4) 可通過回流溢流閥調節液壓馬達的轉速，保證了在卷帶過程中皮帶不會從卷帶槽內脫離。

(5) 設置雙液壓馬達作為轉軸轉動的動力，使轉軸兩側受力均勻，可防止在卷帶過程中皮帶跑偏。

(6) 固定在底部縱向固定桿上表面的中部固定桿與兩側固定桿之間形成近似三角狀，結構更加穩固。

(7) 在底部縱向固定桿下方設置有多個底板，在放置后與底面接觸面積加大，放置更加穩固。

參考文獻：

[1]洪曉華，陳 軍.礦井運輸提升[M].北京：中國礦業大學出版社,2005，45￣88.

[2]勞動和社會保障部教材辦公室.液壓技術[M].北京：中國勞動社會保障出版社,2007.

[3]王積偉，章宏甲，黃 誼.液壓與氣動傳動[M].北京：機械工業出版社,2005:248￣247.

[4]張利平.現代液壓技術應用220例[M].北京：化學工業出版社,2009.