彭寶萍

（西山煤電股份有限公司 西曲礦選煤廠，山西 古交 030200）

1 選煤廠概況

西曲礦選煤廠入洗能力300萬(wàn)t/a，生產(chǎn)的精煤是最主要的產(chǎn)品。煤樣的采制化過(guò)程中，煤樣的采取占采制化總精密度的80%，制樣和化驗(yàn)分別占16%和4%。煤樣的采取是重要環(huán)節(jié)，煤樣是否有代表性，采樣是關(guān)鍵。人工采樣時(shí)，往往受采樣工具、人為因素等影響，煤樣的代表性不很強(qiáng)，不能正常反映生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量。

2 設(shè)計(jì)裝備的必要性

由于人工所采煤樣代表性不強(qiáng)，也不能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成每個(gè)煤樣的采制，尋求自動(dòng)采樣裝備代替人工采樣很有必要，既可保證采樣時(shí)間、子樣數(shù)目、子樣重量等，又可確保橫截煤流全斷面的采取，使煤樣有代表性，并可減輕職工勞動(dòng)強(qiáng)度，解決人為因素等影響，提高產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的準(zhǔn)確度，為指導(dǎo)選煤生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、發(fā)揮煤質(zhì)技術(shù)檢查提供依據(jù)。

3 皮帶中部自動(dòng)采樣機(jī)的設(shè)計(jì).

3.1 自動(dòng)采樣機(jī)的結(jié)構(gòu)部

①三相異步電動(dòng)機(jī)1臺(tái)：Y100L1—4、2.2 kW、380 V、1 430 r/min。②減速器 1臺(tái)：XWEK63、減速比1∶187，2.2 kW。③ZCY—II型自動(dòng)采樣控制儀：由先進(jìn)的單片微機(jī)及接口電路組成,可設(shè)定采樣時(shí)間周期、采樣電機(jī)運(yùn)行時(shí)間，采樣裝置的停止位置等，它有完善的聯(lián)鎖和保護(hù)裝置，并有檢修狀態(tài)開(kāi)關(guān)；設(shè)備檢修時(shí)，每個(gè)設(shè)備均能單獨(dú)啟動(dòng)、調(diào)試。④軸承：1 209 mm。⑤彈簧托輥：規(guī)格根據(jù)皮帶寬度確定。⑥切割器：切割器是由不銹鋼材料制成。⑦接樣器：是接收煤樣的不銹鋼盤，主要是6 mm厚的不銹鋼鋼板焊接而成（固定在地面上），盤子邊緣由14 cm高的鋼板組成。

3.2 自動(dòng)采樣機(jī)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1）安裝位置的設(shè)計(jì)：安裝在701精煤皮帶上，距機(jī)尾5 m。

2）切割器的尺寸設(shè)計(jì)：按GB/T19494-2004規(guī)定，橫過(guò)皮帶切割器的開(kāi)口尺寸至少應(yīng)為被采煤樣最大標(biāo)稱粒度的2.5～3倍；根據(jù)西曲礦選煤廠洗后產(chǎn)品的最大標(biāo)稱粒度15 mm，切割器的開(kāi)口尺寸45 mm，長(zhǎng)度150 mm，深度80 mm。

3）切割器的采樣量設(shè)計(jì)：按GB/T19494-2004規(guī)定橫過(guò)皮帶采樣器應(yīng)切取一完整的煤流橫過(guò)截段。西曲礦選煤廠701精煤皮帶速度2.5 m/s，煤流速度650 t/h，皮帶寬度1 000 mm，采樣頭開(kāi)口尺寸45 mm，實(shí)際的完整子樣量為：

式中：m為子樣量，kg；c為煤流速度，t/h；b為最大開(kāi)口尺寸，mm；Vb為皮帶速度，m/s。經(jīng)計(jì)算一次所采子樣量為：m=3.25 kg.15 min采一次子樣，1 h累計(jì)4次，總樣量為13 kg，符合《西曲礦選煤廠安全生產(chǎn)技術(shù)操作規(guī)程》要求。

4）切割器的的設(shè)計(jì)：切割器由不銹鋼材料制成，并配有平衡塊，裝在鋼結(jié)構(gòu)架上，保證切割器掃過(guò)煤流后能取到整個(gè)斷面的煤樣，其工作原理是：當(dāng)一個(gè)采樣周期開(kāi)始時(shí)，切割器沿一與皮帶中心線平行的軸旋轉(zhuǎn)，具有制動(dòng)功能的驅(qū)動(dòng)電機(jī)用來(lái)驅(qū)動(dòng)和停止切割器，當(dāng)切割器旋轉(zhuǎn)橫過(guò)皮帶全寬度時(shí)，其邊板前緣切割煤流，后板將煤樣推出。所采煤樣在每次行程終點(diǎn)卸料，由接近開(kāi)關(guān)控制行程終點(diǎn)，并保證全斷面取樣，并不損傷皮帶和丟失煤樣。其技術(shù)參數(shù)，如表1所示。

表1 采樣機(jī)的技術(shù)參數(shù)

3.3 采樣機(jī)的工作原理

采樣機(jī)裝在701精煤皮帶的機(jī)架上方，按圓的軌跡旋轉(zhuǎn)一周完成一次采樣作業(yè)，見(jiàn)圖1，可按煤量大小情況，確定采樣時(shí)間間隔及切割器寬度，由控制儀按程序控制。控制方式分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種：手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，按起動(dòng)鍵使切割器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，按停止鍵即停。自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，先進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，然后按運(yùn)行鍵，切割器按照設(shè)定的采樣時(shí)間周期運(yùn)行一圈，便將所采煤樣刮出皮帶進(jìn)入下料槽，落入接樣器中。通過(guò)限位開(kāi)關(guān)控制采樣裝置的停止位置（切割器停在垂直皮帶的上部），完成一次子樣的采取，下料槽的物料落入接樣器中；積累數(shù)次后，制樣人員再進(jìn)行煤樣的制備。

圖1 橫過(guò)皮帶采樣器示意圖

3.4 自動(dòng)采樣機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)

①自動(dòng)采樣機(jī)每班利用停車時(shí)間清掃一次，檢查溜槽內(nèi)有無(wú)雜物。②減速器三個(gè)月更換一次齒輪油。③軸承要三個(gè)月潤(rùn)滑一次，涂抹干油。④接近開(kāi)關(guān)每月檢查一次，有無(wú)松動(dòng)或失控現(xiàn)象。每周應(yīng)清理一次接近開(kāi)關(guān)表面的積塵，過(guò)厚的積塵可能造成取樣頭失控（出現(xiàn)連續(xù)取料，無(wú)法停止的現(xiàn)象）。⑤設(shè)備螺栓每?jī)蓚€(gè)月檢查一次有無(wú)松動(dòng)的，有松動(dòng)的及時(shí)擰緊。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)自動(dòng)采樣機(jī)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、使用后，自動(dòng)采樣機(jī)的運(yùn)行效果穩(wěn)定。實(shí)踐表明：煤樣實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)取樣，提高了701皮帶所采煤樣的代表性，保證了商品煤的質(zhì)量；避免了在皮帶上采樣可能引發(fā)的人身事故；提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率；能及時(shí)準(zhǔn)確地為生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)分析提供可靠數(shù)據(jù)。但也存在一些不足之處：例如不能及時(shí)采出精煤快開(kāi)和浮浮結(jié)塊煤樣，只能采取煤樣、不能縮制等。今后應(yīng)對(duì)這些不足，進(jìn)行改進(jìn)，以求更好效果。

[1]徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004：9－11.

[2]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.