ZDQ型振動式清車機的設計

劉金平

（黑龍江龍煤礦業集團股份有限公司 鶴崗分公司富力煤礦運輸區，黑龍江 鶴崗154100）

1 引 言

輔助運輸是煤礦運輸的重要組成部分，除煤炭運輸以外，人員、材料、設備和矸石需要運出工作面；生產設備和材料需要在多變的采區巷道運到工作面（材料和設備的品種規格多種多樣）；工作人員需要在短時間內運送到指定地點，這些都離不開輔助運輸。礦井輔助運輸系統的構成以及輔助運輸設備的選用，與煤層地質條件、開采方式和采掘機械化程度等多種因素有關，運輸大巷一般采用電機車運輸，而礦車是這個過程的主要運輸工具之一。由于所裝載的原煤或矸石中含有水分，巖巷開拓部門有時會在礦車內攪噴漿用的水泥、石子、沙子等物料，導致礦車內攢積起來的粘性物料及附著一些無法清除的物料粘結于車廂內壁。若不將這些殘留物及時清除干凈，則會越積越多，越積越堅實，使礦車有效容積減少，不僅降低了運輸效率浪費動力，甚至使電機車運輸時空列車啟動（上坡）發生困難。并且腐蝕車體，降低使用壽命，造成經濟損失。為解決這一問題，過去一直采用人力清車，人力清車不僅勞動強度大，效率低，而且清車效果不好。工程技術人員經過大量的工作實踐，設計了一套1.5T 振動式礦車清車機，它的主要作用是及時有效地清除礦車內部積煤和巖粉。

2 工作原理

這套清車機采用的是電力機械振動式。其主要工作原理是：振動器在振動過程中給粘結物一加速度，從而產生慣性力。此慣性力的大小應足以克服粘結物的粘結力，將粘結層破壞使其脫落，這種機械式激振器的工作原理是利用偏心質量旋轉時的失衡而引起的強迫振動。

模型簡化圖如圖1：垂直激振力F=F0sinωt=mcω2sinωt

圖1 中：m-偏心質量；c-偏心距；ω-角速度；F0-離心慣性力。

在實踐中激振器由一組成對偏心輪組成。

圖1

該激振器是由兩對凸輪機構組成，在這個裝置中，凸輪起了較大的作用。凸輪與從動件礦車之間為點接觸，要求從動件礦車實現特殊運動規律。這種運動規律，用連桿機構實現或其它機構來實現較為困難。要實現這種不規則運動，用凸輪機構比較適宜。由此組成激振器，這種結構簡單、緊湊，工作可靠，也易于設計。但是，為保證凸輪機構能正常工作，必須始終保持從動件與凸輪輪廓接觸。

3 結構特征

1.5T 振動式礦車清車機由底座、框架、翻籠、活動平臺、支座、撥桿、絞車、激振器、繩輪、地輪等部分構成。

整機結構緊湊，布局合理，各部分獨立性較強，容易裝配和拆卸。該型清車機操縱簡單，利用電氣操縱按鈕，控制翻籠的旋轉與上下振動，無須對操作人員進行嚴格培訓。

4 工作過程簡介

圖2 所示為清車機示意圖，將礦車由進車道推入翻籠，由電動機帶動小絞車，通過鋼絲繩牽引撥桿帶動翻籠，使其沿框架滑道向上旋轉，與清車機支座同心時，通過激振器使翻籠上下振動，將其礦車車底的煤和巖粉振落于支座內的礦車中，當貨物清除完畢，通過小絞車將翻籠放回原位，空車推出，推入下一臺礦車，如此循環，完成清車任務。

圖2 清車機示意圖

5 結 論

通過實踐證明，此型清車機具有以下優點：（1）利用周期振動這種原理設計的清車機，避免了高頻振動，從而使機械不受損害，不降低機械強度。（2）清車效果好，有效地提高了礦車的容積。（3）有充分的安全性、可靠性。（4）系統安裝簡單，輔助操作少，使用方便。（5）具有較高的技術經濟指標,自我礦投入此種清車機年以來，使提升能力上升，從而促進了運輸的整體生產。