伸縮式帶式輸送機的優(yōu)化改造措施

倪 遷

(上海碩巍自動化設(shè)備有限公司，上海 201501)

1 伸縮式帶式輸送機優(yōu)化改造的重要性

在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的背景下，給井下開采工作的開展提供了可靠的技術(shù)支持，井下機械化水平得以提高。在技術(shù)的驅(qū)動下，相繼有更多的設(shè)備應(yīng)用至井下開采領(lǐng)域，其中伸縮式帶式輸送機頗具代表性，其具有阻力小、輸送效率高、安全可靠等特點[1，2]。但煤礦產(chǎn)量有所加大，加之作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性，對該設(shè)備的運輸能力提出更高的要求，現(xiàn)有設(shè)備在運行中存在局限性，迫切需要做出改進[3，4]。

2 機頭部的優(yōu)化改造措施

在可伸縮帶式輸送機的組成中，機頭部為關(guān)鍵的模塊，其涵蓋卸煤架、驅(qū)動裝置及傳動裝置三大部分，機頭部的改進工作需將此類設(shè)施作為立足點，做針對性的技術(shù)優(yōu)化[5]。

2.1 卸煤架

(1)不足之處。卸煤架的剛度和強度偏低，隨運行時間的延長將逐步變形。經(jīng)過卸煤作業(yè)后，部分煤粉殘留在輸送帶上，清理難度較大。滾筒有大量粉煤粘附的情況，不利于膠帶的正常運行，例如因運行軌跡偏差導(dǎo)致皮帶跑偏。

(2)優(yōu)化改造措施。鑒于原有斜支架易失穩(wěn)的情況，將其更換為直角三角形的前連架，由此提高架體的剛度和強度，使其在生產(chǎn)中可維持穩(wěn)定。在卸載滾筒前適配刮板，利用此裝置清理輸送帶，減少粉煤遺留量。此外，考慮到皮帶易由于運行姿態(tài)偏差而跑偏，適配了專門的刮煤板，利用該裝置高效清理附著在滾筒處的煤[6]。

2.2 驅(qū)動裝置

(1)不足之處。驅(qū)動裝置采用空心軸聯(lián)接減速機，通過雙傳動滾筒和單電動機聯(lián)動的方式，以達(dá)到傳動的運行效果，但此方法對作業(yè)環(huán)境的適應(yīng)能力不足，僅在運輸坡度較小的條件中具有可行性，對于傾斜坡度達(dá)到50°的巷道傳動效率將明顯降低。此外，運輸功率不足，隨之影響作業(yè)效率。

(2)優(yōu)化改造措施。更換為實心軸直角減速機，不再采用傳統(tǒng)的高速軸聯(lián)軸器，取而代之的是柱銷聯(lián)軸器。對傳動機架和驅(qū)動機架做適當(dāng)?shù)奶幚恚赐ㄟ^鋼板和螺栓將兩者穩(wěn)定連接于一體，由此提高機頭的強度和剛度。根據(jù)機頭的結(jié)構(gòu)特點，在其下方增設(shè)底托梁(由工字鋼制得)，并適配2套驅(qū)動裝置，具體如圖1所示。

圖1 驅(qū)動裝置控制示意

2.3 傳動裝置

(1)不足之處。傳動裝置含傳動滾筒和機架兩部分，在原結(jié)構(gòu)方案中，傳統(tǒng)滾筒為三角軸承座結(jié)構(gòu)，其局限之處在于安裝難度較大，使用期間的耐久性不足，易在短時間內(nèi)變形。

(2)優(yōu)化改造措施。不再采用三角軸承座結(jié)構(gòu)，將其更換為平底軸承座的形式，其除了降低安裝難度外，還可有效提高結(jié)構(gòu)的剛度和強度，規(guī)避短時間內(nèi)變形的問題。

3 儲帶張緊裝置的優(yōu)化改造措施

3.1 游動小車

(1)不足之處。游動小車的車輪設(shè)置不合理，僅在內(nèi)側(cè)有輪緣，在此結(jié)構(gòu)方式下易加大張拉期間車輪脫軌的發(fā)生概率。游動小車的輸送帶在運行期間缺乏穩(wěn)定性，易跑偏，增加小車邊緣的磨損量。

(2)優(yōu)化改造措施。不再采用內(nèi)側(cè)單輪緣的方法，轉(zhuǎn)為內(nèi)側(cè)雙輪緣。在小車車架的兩側(cè)分別設(shè)置立輥，利用此方法避免輸送帶跑偏。

3.2 張緊絞車

(1)不足之處。在原運行模式下，以手動拔叉的方式控制張緊絞車，但現(xiàn)場作業(yè)條件欠佳(井下空間有限)，不利于操作的順利開展，隨之降低作業(yè)效率。

(2)優(yōu)化改造措施。針對張緊絞車采取更換措施，即選用的是JH-8型回柱絞車，并適配傳感器用于檢測輸送帶的張拉力，若實測值小于規(guī)定值下限則以自動化的方式張緊輸送帶；反之，若實測值超過限值，傳感器在感知該情況后將及時輸出特定的響應(yīng)信號，暫停輸送帶的張緊操作[7]。

4 機身的優(yōu)化改造措施

機身的優(yōu)化改造著重圍繞V形托輥H架和壓帶輪兩部分展開。

4.1 V形托輥H架

(1)不足之處。在原設(shè)計方案中，采用的是平行的托輥支承下層輸送帶，其不足之處在于運行期間輸送帶的下層易跑偏，導(dǎo)致正常輸送進程受阻。

(2)優(yōu)化改造措施。不再采取平行的托輥，選用的是更為先進的V形前傾下托輥，利用此裝置有效支承下層輸送帶，確保該輸送帶所處位置的準(zhǔn)確性。

4.2 壓帶輪

(1)不足之處。從輸送帶的布置來看，其容易偏離原設(shè)計位置，此時該輸送帶的一端容易脫離壓輪帶，隨之出現(xiàn)煤塊灑落的情況。

(2)優(yōu)化改造措施。針對輸送帶脫軌導(dǎo)致灑煤的問題，對裝置做出優(yōu)化，即采用的是三滾筒過渡機頭。

5 機尾部的優(yōu)化改造措施

巷道底板缺乏平整性(局部偏高或偏低)，運輸機運行期間的穩(wěn)定性難以得到保證，機尾移動時存在極為顯著的側(cè)向沖擊力和縱向不平衡力，在力的作用下軌道有變形的可能。此外，緩沖托輥的穩(wěn)定性不足，在使用時易受損和變形[8，9]。針對此類問題，提出如下優(yōu)化改造措施。

5.1 對原軌道材料予以更換

根據(jù)原機尾運輸軌道的材質(zhì)特點可知，其采用的是18號工字鋼，強度相對較低，同時支座外的軌道端口無法得到有效的支撐(懸空狀態(tài))。對此，調(diào)整軌道的材料，選用50 kg/m的鐵路鋼軌；并調(diào)整軌道的端口位置，將其置于支座上，配套2個夾板以起到緊固的作用。

5.2 更換緩沖托輥為緩沖床

緩沖床與運輸帶間有大面積的接觸，其優(yōu)勢在于可減小緩沖床對運輸帶所造成的沖擊性影響，由此避免運輸帶大范圍損耗的情況，運輸帶具有更長的使用壽命。運輸帶裝載原煤時，依托于緩沖床優(yōu)良的緩沖性能可較大幅度減小物料所受的力，物料的穩(wěn)定性得到保證，無明顯的散漏、飛濺現(xiàn)象。此外，緩沖床的結(jié)構(gòu)精簡，可快速完成安裝與拆除作業(yè)，即便出現(xiàn)故障也能高效維修。綜合來看，緩沖床的應(yīng)用效果較好，可作為緩沖托輥的替代形式。

5.3 其他優(yōu)化改造措施

在軌道的兩個支架間額外增設(shè)一個支架，此時可縮短支架間懸空段的長度，并且軌道支點間的距離也有所減小，為1.25 m。支座前端至尾支座末端的配置可選用25～40號通底槽鋼，利用M20螺栓將該部分與焊有側(cè)連板的支座穩(wěn)定連接，在該配置方式下僅需拉機尾的通底槽鋼便能高效移動機尾，提高了操作的便捷性，可控性較好，規(guī)避了結(jié)構(gòu)冗雜、操作繁瑣的問題[10]。

5.4 移機尾機構(gòu)

機尾需具有移動速度快的特點，并且需在不停機的前提下實現(xiàn)機尾的快速移動。對此，引入滑橇式可行走機尾，按2500 mm的間距依次設(shè)置滑橇單元，彼此間用螺栓穩(wěn)定連接，在特定的拉力作用下可以帶動滑橇和機尾滾筒向前移動，整個過程中滑橇的移動具有順暢性，也可根據(jù)作業(yè)需求拆除幾節(jié)滑橇，此時機尾滾筒向前移動，施工的靈活性較強。

5.5 軟啟動裝置的升級

根據(jù)原輸送機的配置情況可知，其采用的是YOL562型液力偶合器，此類軟啟動裝置的不足之處在于運行期間易受損，且不具備較高的傳動效率，直接表現(xiàn)則是軟啟動的效果難以全面滿足要求。對此，對軟啟動裝置加以升級，采用變頻調(diào)速裝置等具有更高靈敏性與穩(wěn)定性的裝置，將其作為軟啟動設(shè)備，改善軟啟動效果。

6 結(jié)語

煤礦機械化生產(chǎn)作業(yè)得以高效開展的前提之一在于得到高性能生產(chǎn)設(shè)備的支持，其中可伸縮帶式輸送機具有重要作用，但其在運行中存在部分不足之處，本文對其加以分析，并提出優(yōu)化改造措施，以期從根本上解決設(shè)備的運行問題，提高設(shè)備的綜合運行性能，同時也希望所提履行措施可為同仁提供參考。