掘進(jìn)用折疊式可展開機(jī)尾研制

李貝

（兗礦東華重工有限公司煤機(jī)裝備制造輸送機(jī)事業(yè)部，山東 濟(jì)寧 272109）

進(jìn)入21世紀(jì)的頭十年，我國煤炭開采技術(shù)水平大幅提高，綜合機(jī)械化采煤工藝得到了普遍的應(yīng)用，（中）厚煤層大采高長壁綜合機(jī)械化開采技術(shù)和（特）厚煤層綜合機(jī)械化放頂煤長壁開采技術(shù)更是代表了世界煤炭開采行業(yè)的最高水平。采、掘關(guān)系是煤礦生產(chǎn)建設(shè)中的基本矛盾之一，掘進(jìn)效率低，采、掘比例失調(diào)，成為制約我國煤礦高產(chǎn)高效的主要因素。掘進(jìn)效率低的主要矛盾在于掘、錨不平衡，割煤時間占17%～34%，錨護(hù)時間占50%～67%，掘進(jìn)速度相對較快，而錨護(hù)作業(yè)占用了過多的工時。發(fā)展掘、錨平行作業(yè)工藝，提高錨護(hù)作業(yè)效率，是解決問題的根本所在。掘錨機(jī)組是適用于高產(chǎn)高效礦井的煤巷快速掘進(jìn)龍頭設(shè)備，能同步進(jìn)行巷道掘進(jìn)和錨桿支護(hù)，代表著煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)的主要發(fā)展方向。掘錨機(jī)組是適用于高產(chǎn)高效礦井煤巷快速掘進(jìn)的掘錨一體化設(shè)備，掘錨機(jī)可以實(shí)現(xiàn)高效掘進(jìn)，但是，掘進(jìn)物料運(yùn)輸帶式輸送機(jī)的停機(jī)鋪設(shè)延伸嚴(yán)重制約了掘錨機(jī)的高效掘進(jìn)，為解決帶式輸送機(jī)的停機(jī)鋪設(shè)，增加可伸縮帶式輸送機(jī)機(jī)動性，掘進(jìn)用帶式輸送機(jī)展開式機(jī)尾研制勢在必行。

1 設(shè)計目標(biāo)

通過帶寬1200mm折疊式可展開機(jī)尾的研制，機(jī)尾展開式可伸縮帶式輸送機(jī)有效折疊長度達(dá)到50m，在不停機(jī)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)承載托輥組自動鋪設(shè)，保證膠帶均勻張緊。提高勞動效率、降低勞動強(qiáng)度，提高作業(yè)機(jī)械化，提高作業(yè)安全性，為煤炭事業(yè)的發(fā)展做出新的貢獻(xiàn)。

2 折疊式可展開機(jī)尾的機(jī)構(gòu)設(shè)計

輸送機(jī)事業(yè)部組織人員到兗礦集團(tuán)綜機(jī)中心和國內(nèi)各大礦井綜采隊、綜采工作面現(xiàn)場參觀學(xué)習(xí)并咨詢采煤一線工人的使用情況和意見、建議，結(jié)合國際采掘皮帶機(jī)機(jī)尾設(shè)計情況，在綜合分析研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種新型折疊式可展開機(jī)尾。主要由機(jī)尾部、拖帶車、導(dǎo)軌、液壓移動系統(tǒng)等組成，該折疊式可展開機(jī)尾有以下特點(diǎn)。

2.1 機(jī)尾部分

機(jī)尾又包含機(jī)尾滾筒、機(jī)尾座、緩沖床、接料斗等組成，機(jī)尾座與錨運(yùn)破一體機(jī)通過連桿連接，機(jī)尾在錨運(yùn)破一體機(jī)的牽引下實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的延伸，隨錨運(yùn)破一體機(jī)每次延伸1000mm。

圖1 機(jī)尾圖

2.2 拖帶車

機(jī)尾可伸縮部分主要由拖帶車組成，拖帶車為雙車輪組結(jié)構(gòu)，安裝有導(dǎo)向兼防掉道功能的導(dǎo)向輪；相鄰?fù)蠋к囉蓤A環(huán)鏈連接，相鄰?fù)蠋к囍g最大間距為1500mm，最小間距為500mm，相鄰兩組拖帶車之間有效伸縮距離為1000mm；拖帶車上安裝35°槽型上托輥組和φ133平托輥。

圖2 折疊機(jī)身截面圖

2.3 道軌

道軌用于承載拖帶車，道軌采用15kg/m輕軌作為軌道，與底板焊接為一體，底板為一整塊鋼板滑軌式結(jié)構(gòu)；相鄰兩節(jié)道軌之間通過銷軸插接連接，銷軸采用快拆結(jié)構(gòu)。

道軌長度為3米/節(jié)，共26節(jié)，總長度78米。道軌最寬為1080mm，改造后寬式支腿最窄為1420mm，道軌延伸前先插入機(jī)身內(nèi)。

2.4 液壓移動系統(tǒng)

液壓移動系統(tǒng)主要由液壓泵站、液壓馬達(dá)絞車、插接油缸（垂直安裝，行程130mm）、自移油缸（水平安裝，行程1600mm）等組成；液壓泵站為絞車及油缸提供動力，液壓馬達(dá)絞車共2臺，對稱布置，用于實(shí)現(xiàn)折疊式機(jī)尾展開后快速收縮；插接油缸用于控制自移油缸與道軌的連接和斷開（控制銷軸的插入和拔出），通過操縱閥控制插接油缸，實(shí)現(xiàn)自移油缸與道軌的快速連接；在機(jī)尾隨錨運(yùn)破一體機(jī)前進(jìn)1000mm后，折疊機(jī)身隨即展開1000mm，同時，道軌前進(jìn)1000mm，機(jī)身的展開和道軌的前進(jìn)可以通過自移油缸拉移實(shí)現(xiàn)。

液壓移動系統(tǒng)的液壓泵站、液壓馬達(dá)絞車、插接油缸、操作臺等安裝在移動平臺上，自移油缸安裝在機(jī)尾座上。

（1）主要技術(shù)參數(shù)（表1）。

表1

（2）設(shè)備安裝及連接。本設(shè)備初次安裝調(diào)試前，應(yīng)做好以下工作：

①機(jī)械連接：固定好泵站、液壓絞車、液壓缸、操作臺等裝置。

②液壓連接：按圖示連接。各膠管連接時，必須裝O型圈，以防漏油，如圖3所示。

圖3 液壓油管連接圖

表2 液壓拉緊裝置推薦用液壓油

③電氣連接：給泵站電機(jī)供電，電壓：AC660/1140V。

④泵站液壓油的加注：用戶應(yīng)采用表1.1所推薦的液壓油，并保證油液的清潔度；加注至油箱上部油位計2/3以上高度。

3 工作方式

（1）可伸縮式機(jī)尾展開延伸有兩種方式。

①機(jī)尾在錨運(yùn)破一體機(jī)的牽引下隨錨運(yùn)破一體機(jī)前進(jìn)，同時，機(jī)尾拉移道軌、移動平臺等前進(jìn)，同時拖帶車在機(jī)尾的牽引下不斷展開。此種展開方式操作簡單，機(jī)尾展開迅速，需要的操作人員少；但是，可伸縮式機(jī)尾鋪設(shè)的太長時，由于自身重量大，對錨運(yùn)破一體機(jī)負(fù)載大，可能會被錨運(yùn)破一體機(jī)拉移跑偏。

②通過自移油缸的牽引，將自移平臺及道軌、拖帶車?yán)普归_。此時，通過操縱閥控制插接油缸，將機(jī)尾與自移平臺間的連接板處銷軸斷開，僅機(jī)尾在錨運(yùn)破一體機(jī)的牽引下隨錨運(yùn)破一體機(jī)前進(jìn)，機(jī)尾隨錨運(yùn)破一體機(jī)的步距每次前進(jìn)1000mm。隨后，通過操縱閥控制插接油缸，實(shí)現(xiàn)自移油缸與道軌的快速連接，用安裝在機(jī)尾兩側(cè)的油缸將移動平臺向前牽引，同時，展開可伸縮式機(jī)尾，實(shí)現(xiàn)可伸縮式機(jī)尾的展開延伸；此種展開方式操作復(fù)雜，要求1～2個操作人員配合操作，將可伸縮式機(jī)尾分開延伸，能極大地減少機(jī)尾對錨運(yùn)破一體機(jī)的負(fù)載。

（2）可伸縮式機(jī)尾的折疊。可伸縮式機(jī)尾中的拖帶車全部展開后，通過安裝在移動平臺上的左右對稱布置的兩個液壓馬達(dá)絞車，實(shí)現(xiàn)折疊式機(jī)尾展開后快速收縮。展開時，液壓馬達(dá)絞車反轉(zhuǎn)，將鋼絲繩從液壓馬達(dá)絞車上放出；折疊時，首先，將最后一節(jié)寬式支腿固定圓環(huán)鏈的卸扣打開，隨后，液壓馬達(dá)絞車正轉(zhuǎn)卷動鋼絲繩，帶動推移車收縮，從而推動各個拖帶車收縮折疊。液壓馬達(dá)絞車卷繩速度約為0.05m/s，鋼絲繩規(guī)格6×19-12-1700-I-甲鍍右同，容繩量不小于90米。

圖4 折疊機(jī)身展開形式

4 結(jié)語

掘進(jìn)用折疊式可展開機(jī)尾已在濟(jì)三煤礦投入使用，有效緩解目前煤礦巷道掘進(jìn)工藝中因輸送機(jī)延長鋪設(shè)導(dǎo)致的生產(chǎn)不連續(xù)狀況，實(shí)現(xiàn)快速高效掘進(jìn)。能很好地滿足煤礦高產(chǎn)高效的現(xiàn)代化生產(chǎn)要求，具有廣闊的推廣和應(yīng)用前景。