SSJ1200/3×250可伸縮膠帶輸送機(jī)的改造研究

昝志華

（大同煤礦集團(tuán)宏泰礦山工程建設(shè)有限責(zé)任公司， 山西 大同 037003）

引言

大同煤礦集團(tuán)四臺(tái)礦為了滿足高產(chǎn)高效工作面生產(chǎn)的需要，自2007年以來(lái)購(gòu)置了4條SSJ1200/3×250大功率長(zhǎng)運(yùn)距的順槽可伸縮膠帶輸送機(jī)，在使用中對(duì)其存在問(wèn)題進(jìn)行了一系列的改進(jìn)，使之基本上適應(yīng)了工作面順槽運(yùn)輸。

1 膠帶輸送機(jī)的技術(shù)特征

SSJl200/3×250膠帶輸送機(jī)的技術(shù)特征，輸送量為1 500 t/h，輸送長(zhǎng)度為1 500m，帶速為3.15 m/s，頭部驅(qū)動(dòng)功率為2×250 kW，主電機(jī)轉(zhuǎn)速為1 480 r/min，主電機(jī)電壓為660/1 400 V，液力耦合器轉(zhuǎn)速為1 567 r/min，其額定功率為170～300 kW；減速器型號(hào)SSX250.20A，速比為20，傳遞功率為250 kW，傳動(dòng)滾筒直徑為830 mm，卸載滾筒直徑為630mm。

2 輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置在使用中存在問(wèn)題及改進(jìn)

2.1 該驅(qū)動(dòng)裝置簡(jiǎn)介

SSJ1200/3×250型號(hào)輸送機(jī)該驅(qū)動(dòng)裝置有電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、調(diào)速型液力耦合器、制動(dòng)器、油箱、供油系統(tǒng)組成，如圖1所示。船形的油箱上安裝電動(dòng)機(jī)、減速器、液力耦合器。其調(diào)速原理為：電控系統(tǒng)通過(guò)比較電機(jī)電流的大小，經(jīng)過(guò)液控電磁閥控制的一個(gè)油缸來(lái)實(shí)現(xiàn)勺桿的抽出和插入，以調(diào)節(jié)液力耦合器工作腔的充油量，從而實(shí)現(xiàn)膠帶輸送機(jī)的調(diào)速、功率平衡和減小膠帶的動(dòng)態(tài)張力等。

2.2 調(diào)速型液力耦合器存在問(wèn)題及改進(jìn)

2.2.1 存在的問(wèn)題

圖1中4-560型液力耦合器液控調(diào)速裝置在使用中，其油缸與勺桿同心度有偏差，和勺桿在工作腔運(yùn)行中有阻力等原因，易造成該裝置靈敏度差。由于工作面生產(chǎn)的煤量是不均勻的，其下順槽膠帶機(jī)所承受的負(fù)荷也是不斷波動(dòng)的，對(duì)有3臺(tái)電機(jī)以上驅(qū)動(dòng)裝置，尤其是具有中間驅(qū)動(dòng)的膠帶機(jī)，其每個(gè)電機(jī)功率也是不斷變化的，因而在運(yùn)行中要實(shí)現(xiàn)各電機(jī)的功率平衡，其控制裝置——勺桿在執(zhí)行器的作用下需要頻繁伸縮。在實(shí)際運(yùn)行中，該調(diào)速裝置不僅不能保證實(shí)現(xiàn)功率平衡，而且容易導(dǎo)致各驅(qū)動(dòng)電機(jī)受力不相同，受力大的電機(jī)的聯(lián)軸節(jié)會(huì)由于頻繁過(guò)載造成切斷聯(lián)接銷(xiāo)事故。

圖1 可伸縮帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

2.2.2 采取的措施

1）將自動(dòng)恒功率控制改為半自動(dòng)控制。根據(jù)四臺(tái)礦采煤工作面生產(chǎn)情況和各驅(qū)動(dòng)電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中電流情況，膠帶機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)后，把調(diào)速液力耦合器勺桿停留固定到一個(gè)確定位置上，保證每個(gè)電機(jī)在大負(fù)荷狀況下各電機(jī)功率基本趨于平衡。由于負(fù)荷瞬時(shí)變化的下順機(jī)槽膠帶機(jī)各臺(tái)電機(jī)的功率平衡是一個(gè)響應(yīng)變化的平衡，控制機(jī)構(gòu)在使用上與負(fù)荷穩(wěn)定的膠帶機(jī)功率平衡有所不同。四臺(tái)礦在2708—2708跨采工作面下順槽安裝了長(zhǎng)度1 400m、具有中間驅(qū)動(dòng)裝置的一臺(tái)SSJl200/3×250膠帶機(jī)。該措施經(jīng)過(guò)實(shí)踐是成功的、可行的[1]。

2）液力耦合器勺桿控制機(jī)構(gòu)——液控電磁閥和伸縮油缸的靈敏性差，為提高其可靠性將控制機(jī)構(gòu)改為伺服電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

3）電機(jī)、液力耦合器、減速機(jī)三者之間是通過(guò)加在油箱上的L架固定的，同軸度差。在運(yùn)行中，其聯(lián)軸節(jié)的尼龍棒銷(xiāo)由于沖擊震動(dòng)容易磨細(xì)，最后導(dǎo)致切斷尼龍銷(xiāo)[2]。為提高電機(jī)與減速機(jī)之間的同軸度，將圖1可伸縮帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中4-560L型液力耦合器更換為YOTC型液力耦合器，如下頁(yè)圖2所示。原驅(qū)動(dòng)裝置的船形油箱體積大，且自冷工作介質(zhì)的效果不理想，工作中油溫一直處于85℃以上，為此，將圖1中船形油箱體積縮小，增加冷卻器。經(jīng)使用效果良好，并且減小了原驅(qū)動(dòng)裝置的體積，適應(yīng)了下順槽的變化。

圖2 YOTC型液力耦合器

作為彈性體的膠帶，其伸長(zhǎng)量會(huì)使驅(qū)動(dòng)筒的初張力減小而發(fā)生打滑現(xiàn)象，不能正常運(yùn)行。對(duì)于短距離運(yùn)輸，為了優(yōu)化驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)，提高其可靠性，減少維護(hù)的工作量，將液力耦合器更換為鋼球聯(lián)軸節(jié)。其原理為：開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)，主動(dòng)軸帶動(dòng)槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)，將鋼球拋向筒壁；隨著主動(dòng)轉(zhuǎn)速的升高，鋼球產(chǎn)生的離心力增加，當(dāng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，分布在筒壁上的鋼球成為結(jié)實(shí)的整體，填沒(méi)槳葉與筒壁間的徑向間隙，從而帶動(dòng)從動(dòng)部分一起轉(zhuǎn)動(dòng)[3]。為防止主動(dòng)輪與從動(dòng)輪轂發(fā)生空轉(zhuǎn)，增加一套電控檢測(cè)裝置，使主電機(jī)斷電。

3 膠帶張緊滑輪組架的改進(jìn)

膠帶輸送機(jī)采用張緊絞車(chē)和滑輪組進(jìn)行張緊，在張緊時(shí)，滑輪組的各滑輪受力過(guò)程中有一個(gè)傳遞過(guò)程，組成滑輪組的數(shù)量越多，張緊力越大，每個(gè)滑輪受力的不均勻性越明顯，導(dǎo)致滑輪組的中心轉(zhuǎn)軸所受的偏向轉(zhuǎn)矩越大，容易造成固定滑輪組架歪斜，中心轉(zhuǎn)軸脫落，造成滑輪拉跑事故[4]。采取措施：將滑輪組固定架改為整體框架結(jié)構(gòu)，以防止其發(fā)生變形，同時(shí)將中心轉(zhuǎn)軸改為如圖3所示，防止由于輪架的變形而脫落。

4 膠帶機(jī)尾滾筒固定座的改進(jìn)

機(jī)尾架固定滾筒的結(jié)構(gòu)如圖4所示，在使用中容易發(fā)生機(jī)尾滾筒被拉跑事故。

針對(duì)圖4中的機(jī)尾架固定滾筒的不足之處，技術(shù)部門(mén)對(duì)其進(jìn)行了U形結(jié)構(gòu)的改造（詳見(jiàn)第2.2.2節(jié)），既滿足了膠帶調(diào)偏，又提高了其可靠性[5-6]。

圖3 改進(jìn)后的中心轉(zhuǎn)軸示意圖

圖4 機(jī)尾架固定滾筒的結(jié)構(gòu)示意圖

5 實(shí)踐應(yīng)用及效果分析

對(duì)SSJ1200/3×250型可伸縮膠帶輸送機(jī)進(jìn)行改造完成后，在大同煤礦集團(tuán)四臺(tái)礦3255工作面對(duì)其進(jìn)行了試運(yùn)行。從試運(yùn)行情況來(lái)看，運(yùn)行情況平穩(wěn)，能適應(yīng)下順槽的變化。運(yùn)行期間輸送機(jī)無(wú)故障發(fā)生，有效地保障了井下的運(yùn)輸效率。