皮帶機彈簧緩沖托輥組改進

董 軍 曹 莊 徐汝華

（兗礦集團興隆莊煤礦 山東兗州）

一、概述

興隆莊煤礦主井為立井提升，擔負礦井原煤提升任務。主井井口標高+49.2 m，井深399.2 m。井筒直徑6.5 m，凈斷面33.2 m2。原煤裝載站布置在主井-290 m水平，巷道內設計3個500 t的儲煤倉，通過兩條TD75型皮帶機將原煤輸送到定量倉內，再經定量倉電操控系統啟動定量倉閘門、分配閘門將原煤自動裝入箕斗提升至地面。TD75型運輸皮帶長164 m，帶寬1.05 m，帶速3.5 m/s，兩條皮帶運煤量可達1200 t/h。運行中發現TD75型皮帶機雙作用彈簧緩沖托輥組使用壽命短，尤其是在大塊矸石沖擊下使用壽命更短。而且在彈簧緩沖托輥組失去緩沖作用后，自身和皮帶磨損都會增大，導致皮帶使用壽命也縮短。

二、原因分析

彈簧緩沖托輥組（圖1）位于給煤機正下方，由于兩條皮帶機運輸量大，加之原煤中夾雜大小的矸石，對皮帶及彈簧緩沖托輥組的沖擊力時大時小，大的沖擊力造成了彈簧板失效使彈簧緩沖托輥組失去緩沖作用，此時中間托輥緊貼托輥架橫梁不能轉動，增加了皮帶與托輥摩擦力，使皮帶磨損皮失效。

圖1 改進前彈簧緩沖托輥組結構

分析認為，在大塊矸石沖擊下，彈簧板質量和中間托輥距托輥架橫梁的距離是彈簧緩沖托輥組使用壽命的關鍵所在。這個距離和彈簧板的彈力許可行程有很大關系，如果距離大，彈簧板的活動范圍就大，這就有可能超出彈簧板的彈力許可行程，因此，彈簧板就較容易失去彈力，縮短使用壽命；如果距離小，則托輥失去緩沖作用，而且在大塊矸石落下時會導致中間托輥沖擊托輥架橫梁，使托輥架橫梁變形；另外，由于托輥處于轉動狀態，當與托輥架橫梁接觸時會產生摩擦，加劇磨損，導致彈簧緩沖托輥組整體使用壽命縮短。

三、改進措施

經過討論認為，找到托輥與托輥架橫梁間的距離最佳點較難，加之現場客觀使用條件所限，研究決定在原有彈簧緩沖托輥組結構的基礎上增加兩條壓力彈簧，即在正對連接板下方的托輥架橫梁鉆Φ14 mm孔，在兩側托輥與中間托輥連接板中間各穿1根M12螺栓，M12螺栓依次穿過連接板下方40 mm×40 mm擋板、外徑50 mm壓力彈簧、托輥架橫梁上的孔后，用螺母將固定好。為防止彈簧發生位移，在托輥組橫梁上焊接一彈簧座，同時為了防止托輥架橫梁受沖擊變形，特對其進行加固。

改進后的雙作用彈簧緩沖托輥組結構示意圖如圖2所示。工作原理為：當有大塊矸石落下對中間托輥產生沖擊時，壓力彈簧承受沖擊力下壓，中間托輥和M12螺栓下移，帶動3只托輥下移，達到緩沖作用（此時壓力彈簧和彈簧板相互減輕對方受力又同時起緩沖作用，所以稱之為雙作用彈簧緩沖托輥組）。

圖2 改進后的雙作用彈簧緩沖托輥組結構

四、改進效果

實際使用結果表明，雙作用彈簧緩沖托輥組相比改進前使用壽命明顯延長，投入使用近1年，壓力彈簧、彈簧板及支架仍完好無損，初步估計至少可以使用2年以上，比原緩沖托輥組壽命增加了8倍，節約大量材料費用支出；彈簧緩沖托輥組即使出現彈簧板和壓力彈簧同時失效，也不會出現中間托輥磨托輥架橫梁的情況，始終保持轉動狀態，同時延長彈簧托輥與裝載皮帶的使用壽命。改進后的雙作用彈簧緩沖托輥組結構簡單，運轉平穩。