帶式輸送機清理堆煤裝置的設計

臧利華

（華陽集團一礦，山西 陽泉 045008）

引言

帶式輸送機為煤礦綜采工作面的關鍵運輸設備，當前采煤技術和綜采設備自動化水平不斷提升，帶式輸送機將朝著大運量、長距離以及高運速的方向發展。在實際生產中，帶式輸送機存在輸送帶跑偏、斷裂等事故。導致上述事故的主要原因包括有輸送帶沿線不平、托輥調整位置不合理等；同時，由于綜采工作面環境相對潮濕導致機尾滾筒上黏附有煤泥，從而加劇了輸送帶跑偏。雖然，可在帶式輸送機機尾滾筒上安裝接煤板緩解跑偏的問題，但是效果不佳；此外，還可通過人工對堆煤、煤泥等進行處理，但是該種方式加劇了操作人員的工作強度，并且也存在較大的安全隱患[1]。因此，需從根本上設計皮帶輸送機的自清理堆煤裝置，保證設備高效、安全地實現運輸任務。

1 帶式輸送機堆煤現狀分析

本文所設計的自清理堆煤裝置的載體帶式輸送機的運行情況如下：

該帶式輸送機的輸送帶寬度為1 000 mm，在實際運輸過程中的平均運輸速度為3.15 m/s，輸送帶的總長度為648.7 m；帶式輸送機在部分區域為傾斜狀態，最大傾斜角為16°。該帶式輸送機采用雙電機進行驅動，分別在機頭和機尾位置各布置一臺驅動電機，并采用變頻軟啟動方式進行驅動。所配套電動機的額定功率為500 kW；電動機與滾筒之間所配置的減速器的傳動比為31.5，配套的逆止器可提供的扭矩為200 kN；配套盤式制動器電機的額定功率為5.5 kW；輸送帶的型號為MT688-2008；所配套液壓張緊裝置可提供的最大張緊力為200 kN，張緊裝置電機的額定功率為16.5 kW，該張緊裝置布置于帶式輸送機的機頭位置。

帶式輸送機在卸煤過程中為減少粉塵，工作面配套有降塵裝置，導致煤炭容易黏附于輸送帶上，當煤炭黏附在輸送帶下時容易黏附于滾筒上，從而導致輸送帶跑偏；當所黏附煤炭的量增多時還會造成輸送帶斷裂，嚴重威脅輸送機安全、高效運行[2]。針對當前帶式輸送機所配套的刮煤板或清煤裝置效果不佳、清理不干凈的問題，本文設計對堆煤進行兩次清掃的方式，即通過安裝于機頭和機尾卸載滾筒的清掃裝置先后兩次對堆煤進行清理，最終保證輸送帶的堆煤、煤泥等雜質清理干凈。

2 清理堆煤裝置的設計

根據兩次清理方案，清理堆煤裝置分為機頭堆煤清理裝置和機尾堆煤清理裝置。本節將分別對機頭和機尾的兩類堆煤清理裝置進行設計。

2.1 機頭堆煤清理裝置的設計

目前，該型帶式輸送機的機頭位置已經安裝了一套堆煤清理裝置。為增加機頭堆煤清理裝置對堆煤的清理效果，在此基礎上為其增加一套動力清掃裝置，最終的機頭堆煤清掃裝置在帶式輸送機的安裝情況如圖1 所示。

圖1 機頭堆煤清理裝置的安裝效果

如圖1 所示，V 帶傳動裝置帶動清掃器與輸送帶運行方向相反增加了對輸送帶上堆煤的清理力度；而且，采用該機頭堆煤清理裝置可通過其所配套的彈簧對清掃器與輸送帶之間的距離進行控制；當清掃器在長期工作后出現磨損，導致清理效果不佳時，可通過彈簧縮短清掃器與輸送帶之間的距離，保證對堆煤的清理效果。此外，上頁圖1 中所設計的自清理裝置便于維修。

機頭堆煤清理裝置的V 帶傳動裝置的大帶輪與“6”卸載滾筒的尺寸一致；而對于V 帶傳功裝置的小帶輪配套的直徑為85 mm 或者135 mm。根據現場實際情況，確定V 帶傳動裝置的長度約1 350 mm。值得注意的是，機頭堆煤清理裝置對清掃器材料的要求較高，所選型的材料既要保證對堆煤、黏附煤泥的清理效果，而且還要避免清掃器對輸送帶造成損傷[3]。因此，清掃器可選用PVC 材料整體鑄成或者采用木質的棘輪等，區別在于基于PVC 材料鑄成的清掃器壽命較長且質量好，但是成本高；而木質的棘輪雖然成本低、制造簡便，但是壽命短。

綜合考慮定期維護成本、維護次數增加所導致停機時間進一步造成的損失，選用由PVC 材料直接鑄成的清掃器。

2.2 機尾堆煤清理裝置的設計

目前，針對機尾位置的堆煤主要依靠人力進行清理，該種清理方式不僅清理效率低，勞動人員的工作強度較大，而且還存在較大的安全隱患[4]。因此，在輸送帶機尾的回空段為其配套V 形清理裝置，重點對機尾滾筒所黏附的煤泥進行清理，具體安裝效果如圖2 所示。

圖2 機尾清理裝置安裝效果

如圖2 所示，V 形清理裝置通過槽鋼固定于滾筒一側，當滾筒旋轉時，V 形清理裝置將滾筒上所黏附的煤泥、煤垢等雜質清理干凈；現場工作人員只需定期清理落至地面的煤泥、煤垢即可，極大減輕了工作人員的勞動強度。而且該清理裝置可以連續對滾筒上煤泥進行清理，極大提升了清理效率，并最終獲得較好的清理效果。

機尾清理裝置對于滾筒上黏附煤泥的清理效果在很大程度上決定于V 形清理裝置的安裝情況。為獲取最大的清理效果，將清理裝置安裝在滾筒中心線以下；而且為避免長期運行導致清理裝置不穩定的情況，對其采用槽鋼固定的同時，同時通過焊接的方式將其固定在框架結構上。

實踐表明，采用機頭堆煤清理和機尾滾筒清理的雙清理裝置可極大提升對堆煤、煤泥、煤垢等雜質的清理效率，而且極大降低了現場工作人員的勞動強度，解決了存在的安全隱患，對于保證帶式輸送機后期的安全、高效運輸奠定了基礎。

3 結語

帶式輸送機為煤礦綜采工作面的主要運輸設備，其主要承擔煤炭的運輸任務。在實際運輸過程中，由于噴霧降塵裝置的作用容易在輸送帶、滾筒上黏附煤泥或煤垢，不僅會加劇輸送帶跑偏事故的發生，而且嚴重時還會導致輸送帶斷裂，嚴重影響帶式輸送機運輸的安全性和運輸效率。鑒于傳統清理裝置效率低、勞動強度大以及存在安全隱患的問題，在原清理裝置的基礎上增加了機頭的V 帶傳動裝置和機尾的V 形清掃器。通過實踐表明：所設計的機頭、機尾清理裝置可極大解決設備打滑、輸送帶跑偏的問題，對于提升運輸效率和安全性具有重要意義。