風動螺桿礦車清理裝置的設計

馬紅雷

（河北天擇重型機械有限公司，河北 邯鄲 056200）

0 引言

礦車結底是礦井運輸中普遍存在的問題，可使礦車容積減小，運輸效率降低，而且結底物對車壁的化學腐蝕，加劇了礦車的損壞；同時清理結底礦車時存在人力消耗大，礦車不能及時周轉等問題，嚴重影響了生產效率。因此清理礦車結底是保證礦井運輸能力的重要環節。近年來，隨著各種機械在礦井生產中的推廣應用，使得礦車清理工作條件有所改善，但也存在因裝置本身結構復雜而故障率高等問題，使其難以得到普及。

1 礦車粘附機理及清理方法

造成礦車粘附的主要原因為：1）較軟的煤，粉煤率較高，遇水呈膠體狀；2）肥煤、焦煤膠質層較厚，遇水易粘結；3）礦井掘進矸石，含粉末較多；4）從井底水溝及水倉清理出的臟雜煤，粉煤含量高，煤水混雜易粘結。

目前應用于礦車粘結物清理的方法可概括為兩類：1）根據礦車粘結物的性質，應用相應的車底預處理技術，從防止粘結方面做工作；2）應用外部力量破壞粘結物達到清理車底的目的。這些方法目前主要有機械清理法、高壓水沖洗法、振動法、噴涂法等。機械清理存在著清理效果不理想，易損壞礦車底板等問題。高壓水沖洗法清理效果雖好于機械清理法，但存在耗能大、污水對環境污染等問題。噴涂法清理效果均要好于前兩者，但存在技術要求高、壽命短等不足。

2 結構設計及工作原理

2.1 風動螺桿礦車清理裝置的結構

該風動礦車清理裝置由油缸、提升臂、折疊臂、氣動馬達、螺旋刀具組成，圖1為風動礦車清理裝置結構圖。在井下安裝于翻礦籠后部，在后一節礦車進入翻礦籠卸煤時，前一節礦車已在翻礦籠后部停留，此時操作者如果發現礦車底部粘結物需要處理，則啟動此裝置對礦車粘結物進行疏松，如不需要清理可直接放行。該裝置在不用時由操作者啟動相應閥組使得整體折疊至礦洞上部，不占用額外的空間。該裝置在生產使用中由于結構簡單、維護方便，得到了較好的使用效果。

2.2 風動螺桿礦車清理裝置的工作原理

圖1 風動礦車清理裝置結構圖

該系統采用液壓傳動方式分別對2個提升臂和疏松機構進行控制。圖2為液壓原理圖。機座上安裝的提升油缸產生的力帶動整個裝置上下運動；折疊油缸產生的力能夠使折疊臂相對于提升臂做回轉運動；調整油缸控制整個疏松機構，保證螺旋刀具的運動方向；氣動馬達給螺旋刀具提供足夠的旋轉力矩。螺旋刀具在油缸、氣動馬達共同作用下實現刀具上下、旋轉等疏松動作。經過試驗，系統具有足夠的清理粘結物的能力。

圖2 液壓原理圖

2.3 風動螺桿礦車清理裝置的部件相關參數（表 1）

表1 風動礦車清理裝置部件及參數

3 結語

風動礦車清理裝置制造成本低、安裝簡單，整體剛性好；清車速度快，效率高；不需要專門設置清車場所；有效率可達95%以上。可廣泛應用于煤炭、冶金、建材等行業礦車的清理。

［1］ 孫恒,陳作模.機械原理［M］.北京：高等教育出版社，2001.

［2］ 張平格.液壓傳動與控制［M］.北京：冶金工業出版社，2004.

［3］ 謝晨.礦車結底清理方法的探討［J］.山東煤炭科技，2009（5）：159-160.