氣動式膠帶輸送機自動卸料器的設計及應用

趙科旗

（晉能集團長治有限公司石窟煤業， 山西 長治 047500）

引言

石窟煤業是資源整合保留礦井，受老早以前開采影響，先布置工作面存在的老空、舊巷嚴重制約正?；夭?，尤其是在頂板管理、安全管理方面存在極大的安全隱患。礦井現采用煤與水泥混合配比充填舊巷回采的方法，對工作面頂板下沉、漏頂冒矸控制均能達到良好的效果。充填所用的煤需從順槽膠帶輸送機上取，結合現場實際情況，通過技術創新自制氣動式膠帶輸送機卸料器。該裝置利用壓風系統中風力作為動力源，在卸煤過程中能夠實現自動化，既能節約運煤時間，提高工作效率，減少人工勞動強度，又可確保生產安全[1]。

1 設計方式

1）氣動式膠帶輸送機自動卸料器結構如圖1、圖2、圖3所示。

2）將卸料架連接在膠帶輸送機上，使膠帶輸送機的膠帶位于托輥架和卸煤刮板之間。

3）托輥架為矩形結構，在其上面設置多個直托輥用以支撐膠帶，直托輥能夠支撐膠帶由凹形變平從而達到便于卸料的目的。托輥架兩個角分別通過銷軸與卸料架上的耳座連接，作為托輥架升降的支撐點，托輥架兩端與氣動裝置連接用以實現托輥架的升降，托輥架兩端上方分別設置有起吊環用于與氣動裝置鋼絲繩連接。

圖1 自動卸料器主視示意圖

圖2 自動卸料器側視示意圖

圖3 自動卸料器俯視示意圖

4）氣動裝置設置在卸料架托輥架的一側，包括氣缸、驅動桿、轉盤、鋼絲繩和變向輪，氣缸設置在卸料架立柱遠離托輥架的一側，氣缸豎直設置，其下部與氣缸底座連接，其上部與驅動桿連接，氣缸與驅動桿連接用以帶動驅動桿移動，驅動桿與轉盤連接，轉盤與卸料架上部的固定梁連接，轉盤的上部和下部分別與鋼絲繩連接，鋼絲繩繞過變向輪與托輥架的兩端連接，兩個變向輪分別設置在卸料架中部固定梁的兩端，用以調轉鋼絲繩與對應托輥架兩端連接。

5）鋼絲繩的一端與轉盤上部固定連接，另一端繞過變向輪與托輥架起吊環連接，另一根鋼絲繩同樣布置。

6）氣動式膠帶輸送機卸料器不工作時，托輥架利用其自重落下；工作時，氣動裝置將托輥架升至水平位置，為卸煤做好準備。其中，氣缸工作帶動驅動桿移動，驅動桿帶動轉盤轉動，進而帶動鋼絲繩纏繞到轉盤上，使得托輥架上升直至水平。

7）卸煤刮板沿托輥架對角線方向設置在托輥架上方，一側與卸料架連接，一側設置有刮板撐桿，刮板撐桿的一端與卸煤刮板連接，另一端與卸料架通過銷軸連接，作為支撐點，上部與氣動裝置二鉸接用以實現卸煤刮板的升降，氣缸一側與卸料架上部固定連接，另一側與卸煤刮板上部連接，氣動式膠帶輸送機卸料器不工作時，氣缸收縮將卸煤刮板升起，工作時，氣缸將卸煤刮板落至膠帶輸送機的膠帶上，以達到卸煤的目的。

8）刮板撐桿設有兩個，一端與卸煤刮板一側連接，另一端與卸料架的立柱連接。其中，兩個刮板撐桿均與卸煤刮板的同一側連接，與相鄰的兩個立柱連接。

9）卸料架下部設置有轉動桿，用于帶動限位卡槽轉動，轉動桿兩端與卸料架立柱連接，轉動桿兩側分別設置有限位卡槽用于支撐被升起的托輥架。

10）當氣動裝置把托輥架升起后，轉動桿使限位卡槽轉到豎直方向，正好卡在托輥架底部用于支撐托輥架；當托輥架需下降時，轉動桿使限位卡槽轉到水平位置，使托輥架下降

11）氣缸的排氣口均與礦井壓風管連接。

2 工作過程

1）膠帶運煤過程中，通過氣缸伸出行程推動驅動桿，使轉盤順時針轉動，轉盤通過纏繞鋼絲繩運動經過變向輪吊起托輥架，托輥架上的托輥將輸送機膠帶底部托起，使其保持在水平狀態。

2）旋轉轉動桿使限位卡槽達到垂直狀態，限位卡槽卡住托輥架底部使其固定。

3）控制氣缸緩慢降下卸煤刮板，膠帶運行中的煤沿著卸煤刮板滑下，達到自動卸煤的目的。

3 應用情況

1）氣動式膠帶輸送機自動卸料器在30107工作面運輸順槽兩條舊巷處安裝，運行效果良好。

2）順槽皮帶帶寬800 mm，H架為10號槽鋼，橫梁為鋼管，在舊巷與膠帶巷交叉口位置，將卸料架架設于皮帶上，兩側固定牢固。

3）作業時從運行皮帶上自動取煤或矸作為填充料，該卸料器制作成本低，操作方便，且使用維護費用低，適用領域廣。

4）卸料器制作、安裝完成后，達到了安全卸煤的效果。運行后節約了運煤時間，使充填舊巷任務提前1個月完成，節約費用50萬元。

5）氣動膠帶卸料器能夠在皮帶運行中根據需求量隨時取煤，且卸煤能力強，降低了人工勞動強度，提高了工作效率，每班節約工人4人。

6）氣動膠帶卸料器自動卸煤可替代人工卸煤[2]，舊巷填充完后對裝置進行拆除，可重復利用。

4 結語

氣動式膠帶輸送機自動卸料器的設計及應用解決了現場工作中的難題，該裝置結構簡單、操作方便、結實耐用、成本低、適用性強，有效減輕了工人勞動強度，提高了工作效率[3]。裝置已取得國家專利，下一步將在全公司所屬煤礦范圍內進行推廣應用。