針對(duì)市場(chǎng)對(duì)煤礦井下順槽成套設(shè)備皮帶自移機(jī)尾裝置的研發(fā)

劉建秀

摘 要：研發(fā)的皮帶自移機(jī)尾裝置在高產(chǎn)高效順槽工作面中，是目前最先進(jìn)成套設(shè)備之一。對(duì)于重型轉(zhuǎn)載機(jī)只有選配皮帶自移機(jī)尾裝置才能更好的解決轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭偏沉、皮帶機(jī)機(jī)尾行走難、皮帶跑偏等問(wèn)題。是具有創(chuàng)新的研制，整體高度低，要求巷道斷面小。

關(guān)鍵詞：皮帶自移機(jī)尾；轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭偏沉；皮帶跑偏；清理回煤；尾滾筒安裝位置

具有先進(jìn)技術(shù)的高強(qiáng)度、高可靠性的皮帶自移機(jī)尾裝置，是煤礦井下高產(chǎn)高效順槽工作面成套設(shè)備中不可缺少的重要設(shè)備之一。它是橋式轉(zhuǎn)載機(jī)與帶式輸送機(jī)的中間銜接裝置，可以替代帶式輸送機(jī)無(wú)動(dòng)力機(jī)尾進(jìn)行使用，用其與帶式輸送機(jī)的輸煤皮帶銜接，使輸煤皮帶通過(guò)此裝置上的繞帶滾筒折返換向形成周復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而順利導(dǎo)出輸送煤炭；同時(shí)還與轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭傳動(dòng)部架橋段的支撐軸銜接，可實(shí)現(xiàn)多方位調(diào)整膠帶的姿態(tài)。徹底擺脫了工作面產(chǎn)量受轉(zhuǎn)載機(jī)搭接長(zhǎng)度制約的弊端，充分發(fā)揮工作面的生產(chǎn)能力。

轉(zhuǎn)載機(jī)與皮帶自移機(jī)尾相互依托可以實(shí)現(xiàn)皮帶自移機(jī)尾裝置在工作面回采過(guò)程中的前移，使回采作業(yè)連續(xù)進(jìn)行，能滿足快速推進(jìn)的需要。通過(guò)調(diào)整布置在頭尾端架上的立缸、水平缸及組合基架上推移缸，能方便地實(shí)現(xiàn)順槽皮帶的調(diào)偏、調(diào)斜、橋式轉(zhuǎn)載機(jī)推移方向校正和自行前移等功能，保證順槽運(yùn)輸轉(zhuǎn)載的通暢和良好銜接使皮帶機(jī)運(yùn)煤順暢。

適應(yīng)配套皮帶機(jī)帶的寬度有1m、1.2m、1.4m、1.6m，單步推移行程有2.3m、2.7m、3m各類(lèi)皮帶自移機(jī)尾裝置。結(jié)構(gòu)形式有回程滾筒在小車(chē)架上和在尾端架上之分。

皮帶自移機(jī)尾裝置主要由組合基架、行走小車(chē)及液控系統(tǒng)三大部分組成，液控系統(tǒng)中推移液壓缸將組合基架與行走小車(chē)聯(lián)接在一起，由于皮帶自移機(jī)尾裝置隨工作面推進(jìn)時(shí)組合基架自動(dòng)前移的動(dòng)力；液控系統(tǒng)的立缸及水平缸將組合基架上的滑靴和機(jī)架體聯(lián)接在一起，由于皮帶自移機(jī)尾裝置的調(diào)偏、調(diào)斜、調(diào)向等功能，使轉(zhuǎn)載機(jī)與皮帶機(jī)以最佳的姿式銜接，保證皮帶機(jī)正常運(yùn)行，使轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)來(lái)的煤炭準(zhǔn)確卸載到皮帶機(jī)。

一、皮帶自移機(jī)尾裝置的小車(chē)及組合基架的受力情況分析

皮帶自移機(jī)尾裝置的小車(chē)受力主要來(lái)自轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭的壓力，壓力直接作用在小車(chē)的鉸接座上，由于轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭傳動(dòng)部中的傳動(dòng)裝置布置在單側(cè)，不對(duì)稱(chēng)，所以該力的作用點(diǎn)偏移了小車(chē)的中心線。在計(jì)算轉(zhuǎn)載機(jī)對(duì)小車(chē)的作用力時(shí)主要考慮其主體部分。以下舉例說(shuō)明受力分析，具體到每個(gè)不同結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)會(huì)不同。轉(zhuǎn)載機(jī)對(duì)小車(chē)的作用力可按鉸接槽的鉸接點(diǎn)算起。

（一）轉(zhuǎn)載機(jī)對(duì)皮帶自移機(jī)尾裝置的作用力計(jì)算

（二）轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭偏沉量計(jì)算

因?yàn)閭鲃?dòng)裝置布置在轉(zhuǎn)載機(jī)的一側(cè)，所以轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭的重心不在皮帶自移機(jī)尾裝置的幾何中心線上，而皮帶自移機(jī)尾裝置與轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭的相接處通常采用鉸接方式，以適應(yīng)各種原因造成的順槽底板傾斜，如不采用有效措施對(duì)轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭偏沉進(jìn)行糾正，就會(huì)使轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭常期處于傾斜狀態(tài)，影響皮帶自移機(jī)尾裝置的正常運(yùn)行。

二、皮帶支承及導(dǎo)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)

皮帶自移機(jī)尾裝置的主要功能是實(shí)現(xiàn)皮帶的折返和與轉(zhuǎn)載機(jī)的銜接完成承載轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)來(lái)的原煤，在設(shè)計(jì)皮帶在自移機(jī)尾處的走向時(shí)，保證皮帶與自移機(jī)尾各處無(wú)刮卡，皮帶以與各類(lèi)托輥和壓輥相接觸為主，盡可能減少磨擦接觸面。

在本項(xiàng)目的皮帶支承及導(dǎo)向系統(tǒng)中，除煤炭卸載段在運(yùn)煤時(shí)存在皮帶與中板的直接接觸磨擦外，其它部位都采用托（壓）輥與皮帶接觸。當(dāng)皮帶機(jī)無(wú)煤空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在煤炭卸載段皮帶與中板也有一定的間隙，不發(fā)生磨擦作用。從而極大地降低了皮帶在自移機(jī)尾處的磨損。

三、皮帶自移機(jī)尾裝置結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

（一）折返滾筒安裝方式優(yōu)化

折返滾筒在皮帶自移機(jī)尾裝置中屬易損部件，在出現(xiàn)故障維修時(shí)，需從自移機(jī)尾小車(chē)上取下折返滾筒。在以前參考國(guó)外產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，折返滾筒的安裝形式如改進(jìn)前圖，拆卸時(shí)需將小車(chē)從組合基架上拆下，小車(chē)翻轉(zhuǎn)180°。因此，打破舊的格局，改變了舊式結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造出新的結(jié)構(gòu)。優(yōu)化后在取下端蓋后可直接卸下折返滾筒，極大地方便了設(shè)備的維護(hù)。

（二）尾滾筒回煤清理裝置的研究

由于煤礦井下的煤質(zhì)濕度大，粘度高，常常使皮帶機(jī)尾自移裝置的饒帶滾筒粘吸很多煤粉，至使尾滾筒回煤清理困難和皮帶滾筒不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

因此，成功地研制了尾滾筒回煤清理裝置。通過(guò)在礦上使用，徹底解決了礦井長(zhǎng)期存在的尾滾筒回煤清理困難問(wèn)題。

四、尾滾筒安裝位置的確定

皮帶自移機(jī)尾裝置根據(jù)繞帶滾筒的位置不同主要有兩種結(jié)構(gòu)形式。尾滾筒可以安裝在行走小車(chē)上或組合基架的尾端架上，具體由帶式輸送機(jī)的輸入、輸出皮帶銜接高度，工作面長(zhǎng)度，推進(jìn)方式，皮帶機(jī)的性能等幾個(gè)因素決定。

（1）當(dāng)帶式輸送機(jī)的輸出皮帶銜接高度較高、輸入皮帶銜接高度較低，工作面走向長(zhǎng)度較長(zhǎng)，采用一步距一推進(jìn)的作業(yè)方式，皮帶自移機(jī)尾裝置對(duì)帶式輸送機(jī)的性能要求較低時(shí)，尾滾筒安裝在行走小車(chē)上。第一種結(jié)構(gòu)是繞帶滾筒安裝在行走小車(chē)上，該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：在運(yùn)行過(guò)程中，繞帶滾筒隨轉(zhuǎn)載機(jī)一起運(yùn)動(dòng)，滾筒每次移動(dòng)的距離是一個(gè)截深，帶式輸送機(jī)收帶和張緊裝置能夠迅速反應(yīng)，出現(xiàn)張緊力不足的情況比較少。這種結(jié)構(gòu)適合井下一步距一推進(jìn)的作業(yè)方式，推進(jìn)過(guò)程中無(wú)需拆卸帶式輸送機(jī)的皮帶架。

（2）當(dāng)帶式輸送機(jī)的輸出皮帶銜接高度較低、輸入皮帶銜接高度也較低，采用三步距一推進(jìn)的作業(yè)方式，工作面走向長(zhǎng)度不長(zhǎng)，皮帶自移機(jī)尾裝置對(duì)帶式輸送機(jī)的性能要求較高時(shí)，尾滾筒安裝在組合基架的尾端架上。

該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：在運(yùn)行過(guò)程中，繞帶滾筒不隨轉(zhuǎn)載機(jī)一起運(yùn)動(dòng)，一般都是割完三刀煤以后移動(dòng)一次組合基架，每次移動(dòng)時(shí)繞帶滾筒移動(dòng)的距離就是三個(gè)截深，帶式輸送機(jī)的收帶和張緊裝置要迅速反應(yīng)，防止由于張緊力不足造成皮帶打滑，從而避免在皮帶自移機(jī)尾裝置受料點(diǎn)出現(xiàn)堆煤現(xiàn)象。這種結(jié)構(gòu)對(duì)帶式輸送機(jī)的性能要求高，不適合走向長(zhǎng)度較長(zhǎng)的工作面。適合井下三步距一推進(jìn)的作業(yè)方式，注意推進(jìn)過(guò)程中需要拆卸帶式輸送機(jī)的皮帶架。

總之，開(kāi)發(fā)研制的皮帶機(jī)尾自移裝置，技術(shù)水平達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，滿足了大型礦井高產(chǎn)高效工作面皮帶機(jī)尾和轉(zhuǎn)載機(jī)的快速推進(jìn)要求。使國(guó)內(nèi)同類(lèi)設(shè)備的整體技術(shù)水平和綜合性能實(shí)現(xiàn)了升級(jí)換代，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。其市場(chǎng)推廣應(yīng)用前景將十分廣闊。

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