新型移置式膠帶輸送機(jī)中間架的研制

路 軍 胡 威

（1.北方重工集團(tuán)有限公司輸送設(shè)備分公司，遼寧 沈陽 110142；2.北方重工集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)研究院，遼寧 沈陽 110142）

露天礦開采所使用的帶式輸送機(jī)是底部帶滑撬的，可以橫向移動(dòng)的帶式輸送機(jī)，這種帶式輸送機(jī)沒有地腳基礎(chǔ)，可整體移動(dòng)，適應(yīng)性強(qiáng)，我們稱它為移置式帶式輸送機(jī)。

移置式帶式輸送機(jī)最早是在德國發(fā)展起來的，由于褐煤礦具有松軟地質(zhì)的特征，非常適合采用生產(chǎn)能力大并能連續(xù)工作的斗輪挖掘機(jī)。當(dāng)斗輪挖掘機(jī)一面切割煤層一面不斷向前移動(dòng)的時(shí)候，必須采用能夠整機(jī)移置的帶式輸送機(jī)配套，使挖出的煤不間斷的運(yùn)走，同時(shí)斗輪挖倔機(jī)在挖掘煤層上方的表土后，還要堆放到高位的排土場(chǎng)，這時(shí)又要使帶式輸送機(jī)與排土機(jī)配套排棄廢土，因此發(fā)展了可在工作面整機(jī)橫向移置的帶式輸送機(jī)。

移置式帶式輸送機(jī)與普通帶式輸送機(jī)的區(qū)別在于隨著生產(chǎn)的需要，在不拆卸機(jī)械、輸送帶、電氣等設(shè)備的情況下可進(jìn)行整機(jī)的橫向或扇形移動(dòng)。移置式帶式輸送機(jī)沒有地腳螺栓，通過滑橇來支撐中間架、托輥、帶式輸送、物料等荷載，全程采用吊掛托輥組，可有效防止設(shè)備移動(dòng)時(shí)造成機(jī)架的永久變形，這種結(jié)構(gòu)的帶式輸送機(jī)解決了露天礦山因環(huán)境惡劣、工作地面不平坦等帶來的一系列問題。

在露天礦連續(xù)開采工藝中，移置式帶式輸送機(jī)是作為采掘場(chǎng)和排土場(chǎng)的工作面輸送機(jī)。移置式帶式輸送機(jī)具有運(yùn)送費(fèi)用低，運(yùn)輸能力高，爬坡能力強(qiáng)，工作效率高，可連續(xù)作業(yè)，自動(dòng)化操作等特點(diǎn)。這種新型可移置帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)是不需要拆卸機(jī)械，電氣設(shè)備及膠帶的情況下就可以進(jìn)行整機(jī)移動(dòng)，從而大大縮短連續(xù)開采工藝的作業(yè)時(shí)間。移置式帶式輸送機(jī)的出現(xiàn)，促進(jìn)了露天開采技術(shù)不斷發(fā)展，是連續(xù)運(yùn)輸工藝中重要的設(shè)備之一。

1 以往實(shí)例

以往移置式膠帶輸送機(jī)，每個(gè)中間架的4條支腿都用螺栓固定在鋼枕上，為了防止中間架變形，支腿底部還沿對(duì)角線用小角鋼連接起來，當(dāng)膠帶機(jī)用移設(shè)機(jī)作整體移設(shè)時(shí)，膠帶機(jī)中心線必然會(huì)形成不斷移動(dòng)的曲線，處在曲線區(qū)間的軌枕會(huì)作平行四邊形變形，即相鄰兩軌枕將成為平行四邊形的兩對(duì)邊而不再是長(zhǎng)方形的對(duì)邊。曲線區(qū)的軌枕間距也因鋼軌的斜曲而發(fā)生變化（如圖1中的軌枕間距a＞b）。在膠帶機(jī)的移設(shè)過程中，每根軌枕都會(huì)多次進(jìn)出曲線區(qū)，一移設(shè)，軌枕兩旁就撒滿了被剪斷的螺栓，安裝在支腿上的斜撐也被全部擠折或拉斷，只得拆除，接下去便是中間架變形，迫使膠帶機(jī)在完成移設(shè)作業(yè)后還要對(duì)變形中間架進(jìn)行一次全面檢查和修復(fù)，本文即對(duì)此問題提出改進(jìn)意見。

圖1 膠帶機(jī)移設(shè)時(shí)軌枕及機(jī)架平面變形示意圖

2 改進(jìn)方法

經(jīng)過反復(fù)研究，我們對(duì)中間架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，調(diào)整后的中間架由上托輥架1，支架 2，下托輥架 3，軌枕 4，聯(lián)接件 5，柱銷6，浮動(dòng)支撐7組成（如圖2）。

圖2 中間架與枕軌聯(lián)結(jié)方式的改進(jìn)

此型中間架的工作原理為：在支架2上設(shè)上托輥架1，下托輥架3、支架2與軌枕4之間通過聯(lián)接件5和柱銷6連接，在軌枕4上設(shè)浮動(dòng)支撐7，中間架與軌枕4采用柱銷6聯(lián)接裝置，聯(lián)接件5與軌枕4間留有一個(gè)小間隙，中間架的負(fù)載由四個(gè)支腿下的浮動(dòng)支撐7承擔(dān)，每個(gè)浮動(dòng)支撐7兩端都設(shè)-10°倒角，因?yàn)橹虚g架在膠帶機(jī)移設(shè)時(shí)步距較大，從而引起鋼軌彎斜超限，支腿偏離軌枕外緣時(shí)，即中間架的聯(lián)接件已滑落到軌枕上而支腿懸空時(shí)，由于浮動(dòng)支撐兩端的倒角，中間架轉(zhuǎn)入直線段后，仍能順利復(fù)位，另外，調(diào)整后的中間架只通過前后兩個(gè)鉸點(diǎn)與軌枕相連，在需要對(duì)膠帶機(jī)作縱向移位時(shí)也方便多了，只需在膠帶機(jī)的一端拆下幾個(gè)中間架換到另一端去就行了，因?yàn)檎{(diào)整后的中間架只需拆下上托輥組，很容易就能把機(jī)架從膠帶中撤出來，也很容易重新套入膠帶，而不受軌枕的妨礙，此型中間架支架與軌枕之間通過柱銷聯(lián)接，兩者可產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，并便于拆卸，因此可以克服以往移設(shè)膠帶機(jī)出現(xiàn)的技術(shù)問題，能夠適應(yīng)膠帶機(jī)的移設(shè)要求。

結(jié)語

在露天礦連續(xù)開采工藝中，移置式帶式輸送機(jī)與斗輪挖掘機(jī)和排土機(jī)構(gòu)成采、運(yùn)、排連續(xù)作業(yè)運(yùn)輸線成套設(shè)備。它能提高生產(chǎn)效率，降低采礦成本。

目前，移置式帶式輸送機(jī)在結(jié)構(gòu)上朝著大型化和多樣化方向發(fā)展。由于驅(qū)動(dòng)單元功率大，數(shù)量多，使機(jī)頭的重量和體積加大，機(jī)頭的移設(shè)方式除了采用滑撬式結(jié)構(gòu)外，還有輪軌式電動(dòng)行走，履帶式行走機(jī)構(gòu)。后來又發(fā)展了液壓邁步式行走裝置，和低重心的履帶車。中間架的結(jié)構(gòu)都是分段式，每組機(jī)架都固定在鋼軌上。通過鋼軌將全線的鋼軌和機(jī)架連接成整體。中間機(jī)架有旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)和剛性結(jié)構(gòu)兩種。旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，移設(shè)時(shí)變形小。剛性連接中間架，使鋼軌的變形量加大，防止機(jī)架受力過大而發(fā)生變形。

結(jié)合我國礦山自身特點(diǎn)，為露天礦資源開采提供高穩(wěn)定性、低功耗、智能化的移置式帶式輸送機(jī)，實(shí)現(xiàn)大型露天礦用受料型、卸料型等多功能的移置式帶式輸送機(jī)設(shè)備的國產(chǎn)化，配合排土機(jī)、斗輪挖掘機(jī)、自移式破碎站等其他設(shè)備，組建先進(jìn)的露天礦開采系統(tǒng)。

[1]王文斌，等.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[2]北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所.DTII（A）)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)選用手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003.