針對市場對煤礦井下順槽成套設備皮帶自移機尾裝置的研發

劉建秀

摘 要：研發的皮帶自移機尾裝置在高產高效順槽工作面中，是目前最先進成套設備之一。對于重型轉載機只有選配皮帶自移機尾裝置才能更好的解決轉載機機頭偏沉、皮帶機機尾行走難、皮帶跑偏等問題。是具有創新的研制，整體高度低，要求巷道斷面小。

關鍵詞：皮帶自移機尾；轉載機機頭偏沉；皮帶跑偏；清理回煤；尾滾筒安裝位置

具有先進技術的高強度、高可靠性的皮帶自移機尾裝置，是煤礦井下高產高效順槽工作面成套設備中不可缺少的重要設備之一。它是橋式轉載機與帶式輸送機的中間銜接裝置，可以替代帶式輸送機無動力機尾進行使用，用其與帶式輸送機的輸煤皮帶銜接，使輸煤皮帶通過此裝置上的繞帶滾筒折返換向形成周復運轉，從而順利導出輸送煤炭；同時還與轉載機機頭傳動部架橋段的支撐軸銜接，可實現多方位調整膠帶的姿態。徹底擺脫了工作面產量受轉載機搭接長度制約的弊端，充分發揮工作面的生產能力。

轉載機與皮帶自移機尾相互依托可以實現皮帶自移機尾裝置在工作面回采過程中的前移，使回采作業連續進行，能滿足快速推進的需要。通過調整布置在頭尾端架上的立缸、水平缸及組合基架上推移缸，能方便地實現順槽皮帶的調偏、調斜、橋式轉載機推移方向校正和自行前移等功能，保證順槽運輸轉載的通暢和良好銜接使皮帶機運煤順暢。

適應配套皮帶機帶的寬度有1m、1.2m、1.4m、1.6m，單步推移行程有2.3m、2.7m、3m各類皮帶自移機尾裝置。結構形式有回程滾筒在小車架上和在尾端架上之分。

皮帶自移機尾裝置主要由組合基架、行走小車及液控系統三大部分組成，液控系統中推移液壓缸將組合基架與行走小車聯接在一起，由于皮帶自移機尾裝置隨工作面推進時組合基架自動前移的動力；液控系統的立缸及水平缸將組合基架上的滑靴和機架體聯接在一起，由于皮帶自移機尾裝置的調偏、調斜、調向等功能，使轉載機與皮帶機以最佳的姿式銜接，保證皮帶機正常運行，使轉載機運來的煤炭準確卸載到皮帶機。

一、皮帶自移機尾裝置的小車及組合基架的受力情況分析

皮帶自移機尾裝置的小車受力主要來自轉載機機頭的壓力，壓力直接作用在小車的鉸接座上，由于轉載機機頭傳動部中的傳動裝置布置在單側，不對稱，所以該力的作用點偏移了小車的中心線。在計算轉載機對小車的作用力時主要考慮其主體部分。以下舉例說明受力分析，具體到每個不同結構，數據會不同。轉載機對小車的作用力可按鉸接槽的鉸接點算起。

（一）轉載機對皮帶自移機尾裝置的作用力計算

（二）轉載機機頭偏沉量計算

因為傳動裝置布置在轉載機的一側，所以轉載機機頭的重心不在皮帶自移機尾裝置的幾何中心線上，而皮帶自移機尾裝置與轉載機機頭的相接處通常采用鉸接方式，以適應各種原因造成的順槽底板傾斜，如不采用有效措施對轉載機機頭偏沉進行糾正，就會使轉載機機頭常期處于傾斜狀態，影響皮帶自移機尾裝置的正常運行。

二、皮帶支承及導向系統設計

皮帶自移機尾裝置的主要功能是實現皮帶的折返和與轉載機的銜接完成承載轉載機運來的原煤，在設計皮帶在自移機尾處的走向時，保證皮帶與自移機尾各處無刮卡，皮帶以與各類托輥和壓輥相接觸為主，盡可能減少磨擦接觸面。

在本項目的皮帶支承及導向系統中，除煤炭卸載段在運煤時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。當皮帶機無煤空運轉時，在煤炭卸載段皮帶與中板也有一定的間隙，不發生磨擦作用。從而極大地降低了皮帶在自移機尾處的磨損。

三、皮帶自移機尾裝置結構的優化

（一）折返滾筒安裝方式優化

折返滾筒在皮帶自移機尾裝置中屬易損部件，在出現故障維修時，需從自移機尾小車上取下折返滾筒。在以前參考國外產品的設計中，折返滾筒的安裝形式如改進前圖，拆卸時需將小車從組合基架上拆下，小車翻轉180°。因此，打破舊的格局，改變了舊式結構，創造出新的結構。優化后在取下端蓋后可直接卸下折返滾筒，極大地方便了設備的維護。

（二）尾滾筒回煤清理裝置的研究

由于煤礦井下的煤質濕度大，粘度高，常常使皮帶機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轉。

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

四、尾滾筒安裝位置的確定

皮帶自移機尾裝置根據繞帶滾筒的位置不同主要有兩種結構形式。尾滾筒可以安裝在行走小車上或組合基架的尾端架上，具體由帶式輸送機的輸入、輸出皮帶銜接高度，工作面長度，推進方式，皮帶機的性能等幾個因素決定。

（1）當帶式輸送機的輸出皮帶銜接高度較高、輸入皮帶銜接高度較低，工作面走向長度較長，采用一步距一推進的作業方式，皮帶自移機尾裝置對帶式輸送機的性能要求較低時，尾滾筒安裝在行走小車上。第一種結構是繞帶滾筒安裝在行走小車上，該結構的特點是：在運行過程中，繞帶滾筒隨轉載機一起運動，滾筒每次移動的距離是一個截深，帶式輸送機收帶和張緊裝置能夠迅速反應，出現張緊力不足的情況比較少。這種結構適合井下一步距一推進的作業方式，推進過程中無需拆卸帶式輸送機的皮帶架。

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

該結構的特點是：在運行過程中，繞帶滾筒不隨轉載機一起運動，一般都是割完三刀煤以后移動一次組合基架，每次移動時繞帶滾筒移動的距離就是三個截深，帶式輸送機的收帶和張緊裝置要迅速反應，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尾裝置受料點出現堆煤現象。這種結構對帶式輸送機的性能要求高，不適合走向長度較長的工作面。適合井下三步距一推進的作業方式，注意推進過程中需要拆卸帶式輸送機的皮帶架。

總之，開發研制的皮帶機尾自移裝置，技術水平達到了國內領先水平，滿足了大型礦井高產高效工作面皮帶機尾和轉載機的快速推進要求。使國內同類設備的整體技術水平和綜合性能實現了升級換代，達到了國際先進、國內領先水平。其市場推廣應用前景將十分廣闊。

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