礦用管狀帶式輸送機(jī)糾偏裝置的應(yīng)用研究

李紅霞

（山西霍州煤電鑫鉅煤機(jī)裝備制造有限責(zé)任公司研究所，山西 霍州 031412）

1 項(xiàng)目概況

礦用管狀帶式輸送機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于煤礦運(yùn)輸?shù)奶胤N帶式輸送機(jī)，但該設(shè)備在運(yùn)行過程中輸送帶容易發(fā)生扭轉(zhuǎn)問題，輸送帶跑偏現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)。霍州煤電集團(tuán)辛置煤礦在2013 年5 月引進(jìn)安裝了一條礦用管狀帶式輸送機(jī)。當(dāng)前該管狀帶式輸送機(jī)整體運(yùn)行穩(wěn)定，但其輸送帶因物料較重、物料分布不均、摩擦阻力等因素常發(fā)生扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，不能正常運(yùn)行，必須進(jìn)行糾偏處理。多年來，辛置煤礦一直設(shè)置管狀帶式輸送機(jī)調(diào)偏崗位，進(jìn)行人工調(diào)偏。當(dāng)該輸送機(jī)發(fā)生跑偏故障后，必須立刻停機(jī)檢修，增加墊片，調(diào)整單個(gè)托輥角度來進(jìn)行裝置的人工調(diào)偏處理。從辛置煤礦對(duì)管狀帶式輸送機(jī)的調(diào)偏處理實(shí)踐來看，該處理過程較為復(fù)雜，工作時(shí)間長(zhǎng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。針對(duì)辛置煤礦管狀帶式輸送機(jī)人工調(diào)偏方式存在的問題，鑫鉅煤機(jī)裝備制造有限責(zé)任公司研究所研制了一種新型的糾偏裝置。該糾偏裝置通過控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)輸送帶跑偏故障的自動(dòng)糾偏及維修處理，有效提高了糾偏故障處理的效果和工作效率。

2 新型糾偏裝置的設(shè)計(jì)

2.1 結(jié)構(gòu)分析

目前，管狀帶式輸送機(jī)在其長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)輸作業(yè)過程中，輸送帶都會(huì)有一定程度的扭轉(zhuǎn)，要完全做到不扭轉(zhuǎn)是不可能的。針對(duì)小角度的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，必須有一定的糾偏措施進(jìn)行調(diào)整，保障運(yùn)輸帶的正常運(yùn)行。針對(duì)該礦沿空留巷開采技術(shù)中應(yīng)用的管狀帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)了一種新型糾偏裝置，裝置整體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。該糾偏裝置主要包括梭形框架、托輥、左右旋絲桿、正反電機(jī)、皮帶、螺母、皮帶輪和張緊機(jī)構(gòu)等部件。

從圖1 可知，糾偏裝置中有兩個(gè)一體成型的六邊形梭形框架，梭形框架呈現(xiàn)對(duì)稱分布設(shè)置，每一個(gè)邊上都設(shè)置有托輥，相鄰兩邊的托輥設(shè)置方向相反。在梭形框架上設(shè)置有左右旋絲桿，左右旋絲桿貫穿在梭形框架的兩側(cè)，同時(shí)相鄰左右旋絲桿位于梭形框架同側(cè)的旋相反。在左右旋絲桿的兩端都連接有螺母，托輥的兩端固定連接在相鄰的兩個(gè)螺母上。該裝置通過梭形框架的正反電機(jī)工作來進(jìn)行糾偏作業(yè)。

圖1 糾偏裝置結(jié)構(gòu)示意圖

該糾偏裝置還設(shè)置有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)主要是由中央處理器和操作終端兩部分組成。系統(tǒng)檢測(cè)到的輸送帶扭轉(zhuǎn)角度的位置開關(guān)或視頻檢測(cè)機(jī)構(gòu)的信號(hào)及時(shí)傳遞到控制系統(tǒng)當(dāng)中，控制系統(tǒng)就會(huì)針對(duì)信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)作業(yè)處理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)糾偏動(dòng)作。

2.2 工作原理

檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)管狀帶式輸送機(jī)輸送帶的中心線偏離超出一定范圍后，裝置的調(diào)節(jié)正反電機(jī)就會(huì)根據(jù)偏離方向的實(shí)際情況，啟動(dòng)相應(yīng)電機(jī)進(jìn)行作業(yè)。正反電機(jī)通過輸出軸帶動(dòng)皮帶進(jìn)行相應(yīng)的移動(dòng)，從而帶動(dòng)皮帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過設(shè)置的左右旋絲桿、螺母來調(diào)節(jié)托輥的傾斜角度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)管狀帶式輸送機(jī)輸送帶的中心線位置的調(diào)節(jié)。當(dāng)檢測(cè)到輸送帶的中心線位置處于正常范圍之內(nèi)后，裝置停止動(dòng)作。

糾偏裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)工作原理為：裝置中的位置開關(guān)或視頻檢測(cè)機(jī)構(gòu)將檢測(cè)到的管狀輸送帶扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)及時(shí)傳送給控制系統(tǒng)的中央處理器，并及時(shí)傳遞給操作終端系統(tǒng)進(jìn)行顯示，進(jìn)而可以下達(dá)指令讓正反電機(jī)進(jìn)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)糾偏故障的處理作業(yè)。

3 實(shí)踐應(yīng)用及效果分析

該新型糾偏裝置由鑫鉅煤機(jī)裝備制造有限責(zé)任公司研究所研制完成后，在辛置煤礦21602 工作面礦用管狀帶式輸送機(jī)進(jìn)行安裝、調(diào)試，并進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用。從2019 年5 月至今，糾偏裝置運(yùn)行較為穩(wěn)定。在實(shí)踐應(yīng)用過程中，該糾偏裝置能夠有效地糾正管狀帶式輸送機(jī)輸送帶運(yùn)行過程中出現(xiàn)的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，對(duì)皮帶機(jī)跑偏故障能有效快速地進(jìn)行維修處理，保障了井下管狀帶式輸送機(jī)的運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行效率。

同以往人工糾偏方法進(jìn)行對(duì)比，糾偏裝置在辛置煤礦21602 工作面的實(shí)踐實(shí)用過程中還表現(xiàn)出了以下優(yōu)點(diǎn)：（1）當(dāng)管狀帶式輸送機(jī)發(fā)生皮帶機(jī)跑偏故障后，對(duì)跑偏故障的維修處理可以在設(shè)備不停機(jī)狀態(tài)下就進(jìn)行，不影響煤礦開采的上下游工序；（2）糾偏裝置采用正反電機(jī)與左右旋絲桿的同步傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)6 根托輥的同步調(diào)整，糾偏措施的精度非常高，糾偏效果好；（3）糾偏裝置的梭形框架及其它部件的結(jié)構(gòu)都較為簡(jiǎn)單，原材料成本低，能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)模塊化生產(chǎn)，裝置成本低；（4）通過控制系統(tǒng)、位置開關(guān)或視頻檢測(cè)機(jī)構(gòu)，糾偏裝置可以全自動(dòng)對(duì)管狀帶式輸送機(jī)的跑偏故障進(jìn)行處理，提高故障維修處理的自動(dòng)化程度和工作效率。

新型礦用管狀帶式輸送機(jī)糾偏裝置的研制是成功的，該糾偏裝置在辛置煤礦21602 工作面的實(shí)踐應(yīng)用，為煤礦創(chuàng)造了較好的安全經(jīng)濟(jì)效益。該糾偏裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，安全性高，糾偏效果好，制作成本低，具有較好的市場(chǎng)推廣前景。