礦井帶式輸送機上下山“V”型底易偏擺點恒力漲緊裝置研發應用

張建新 張維維

摘??要：針對某煤礦帶式輸送機巷道起伏呈大“V”型，導致帶式輸送機上層承載膠帶在該凹點處變松弛、折疊堆積，出現嚴重的偏擺撒煤等現象，設計一套恒力漲緊裝置，有效解決了問題。

關鍵詞：礦井;皮帶機巷;凹點;松弛;漲緊

某礦帶式輸送機巷道由六個變坡點組成，從頭到尾順序為：L1段，長度255m，傾角-3°;L2段，長度338m，傾角-15°;L3段，長度156m，傾角3°;L4段，長度376m，傾角15°;L5段，長度393m，傾角8°;L5段，長度23m，傾角3°;即L1、L2段是下運段，L4、L5、L6段是上運段，L3段為是較平緩的上運段，于是巷道出現較大“V”型現象。

1.技術分析

這種大“V”型巷道在帶式輸送機安裝完畢后，在空載試運轉，一切正常，但重載運轉時，在“V”型低洼處附近經常產生大量撒煤的現象，致使帶式輸送機無法正常輸送原煤。對存在的問題分析并通過對現場的實際觀察，發現膠帶巷凹槽低洼處兩端由于上、下山坡度較大和運載原煤重力作用，帶式輸送機重載運轉時，上層膠帶在靠近機頭的上山段運行時，速度較正常速度小，而在靠近機尾的下山段運行時，上層膠帶速度較正常速度大，從而導致帶式輸送機下層膠帶被較大的張力張緊，下層膠帶部分地方磨到帶式輸送機上托輥架，上層承載的膠帶在凹槽低洼處附近變得松弛、折疊堆積，出現嚴重的撒煤現象。

2.現有技術背景

針對這樣的巷道，目前解決的方案有：方案一在每一坡段布置一臺可伸縮帶式輸送接，機頭尾串聯搭接;方案二全程布置一臺輸送機，加多點驅動，在機頭部有驅動點，中部也有一個或多個驅動點。方案一是每一坡點布置一臺可帶式輸機，機頭尾串聯搭接。每一臺輸送機配備一套驅動裝置、一套張緊裝置和一套電控及保護裝置，設備造價高，日常操作維護方面，需要較多的人員操作和維護，對安全性要求也高。方案二全程布置一臺輸送機，加多點驅動，在機頭部有驅動點，中部也有一個或多個驅動點。造價成本低于方案一，由于增加了驅動裝置，操作人員也不能減少。

3.實施內容

3.1方案選擇：鑒于已有技術的不足，在方案二的啟示下，決定在靠近下山位置坡度較小巷段上層膠帶的合適位置上設計了一個恒力漲緊裝置，有效解決帶式輸送機在下山時擺脫偏擺、上層承載的膠帶在“V”型低洼處附近變松弛、折疊堆積，出現嚴重的撒煤等現象。

3.2實施方式

下面結合附圖和具體實例作進一步的說明：

本帶式輸送機中間部分卸料點和重錘張緊裝置包含改向架總成1套，緩沖滑槽2節，張緊裝置支架5節，張緊小車1套，改向輪3套，重錘裝置1套，儲繩裝置（回柱絞車）。

在輸送機運行過程中，重錘重錘處在自由狀態，提供近似恒定的漲緊力，將因受力而伸長的膠帶拉緊并儲存在儲帶裝置內。隨著貨載的變化，該處膠帶張力也相應變化，張力大于該點漲緊力時，漲緊車向前運動，膠帶伸長量變小，張力下降，直至與漲緊力平衡;張力小于該點漲緊力時，漲緊車向后運動，膠帶伸長量變大，張力增大，直至與漲緊力平和。在上述的工況變化中，該裝置始終能夠使該點處于一種相對恒定漲緊狀態，從而保持膠帶運行的穩定。

4.結語

該裝置的研制應用，有效的解決了大起伏巷道“V”型底處帶式輸送機跑偏撒料現象，減少了物料損失、保證了運輸效率、提高了設備使用壽命、降低了勞動強度，在市場上尚未有成熟產品，有很好推廣價值。

作者簡介：

張建新（1976-），男，山東科技大學機械工程專業工程碩士，工程師，從事煤礦機電工作20年，現任棗礦集團棗莊市弘大實業總公司技術研發科科長。

2013，? 6 - ?！? ? n>

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圖2磨粒壓入示意圖

由上圖的幾何關系，可以求解出，?D為磨粒的直徑，為壓入深度。

，當，為完全彈性變形，由得。

，當，彈塑變形。

，當，完全塑性變形。由得。

然而，這樣的載荷計算只限于光滑平面上的磨損，而實際中，磨損是在粗糙平面上進行的。需要加入一個修正系數

A為實際接觸面積，為光滑平面接觸面積。與表面形貌有關，是一個不確定量。

（2）彈性變形和塑性變形的判斷

克拉蓋爾斯基（Kragelskii）提出，假定用尖端半徑為d的球形磨粒在金屬表面壓入深度并劃動，根據的比值不同，即接觸特性的不同，可以將磨粒和表面的相互作用劃分為如下幾類，對于鐵基合金，當

彈性變形

塑性變形

切削

磨損量比例與有關。越大即壓入越深，越大。可以假設成線性關系：

，

由牛頓第二定律知：。

3.結論

轉子與配流盤間的間距存在周期性的正弦起伏變化。由于出油高壓區的間距較小，高壓區附近的磨損最為嚴重。通過理論推導與計算，得到了磨粒在轉子配流盤間的磨損期望計算公式。另外，本文為磨損的實時曲線仿真提出了可行的流程方案。計算了粒徑為的磨粒隨轉子轉動，在配流盤配流盤上的壓入深度曲線。在彈性變形區域，可見壓入深度隨著轉子配流盤間的高度減小而快速增長。當進入塑性變形區域，壓入深度減慢。

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