皮帶機加長卸載裝置的設計及應用

劉煥澎

摘 要：在煤礦井下運輸系統中，經常出現巷內軌道運輸和皮帶運輸交叉布置的情況，這樣會產生運輸干涉的問題。因此，我們設計了一套皮帶機加高、加長卸載裝置，以保證在不影響罐車及蓄電池機車正常通行的情況下，實現跨軌道運輸的功能。

關鍵詞：皮帶機 軌道 卸載 加高

中圖分類號：TD528 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（a）-0067-02

掘進工作面主運料巷內并行鋪設著運輸軌道和皮帶機。現已在軌道側幫掘出一條聯絡巷，在該聯絡巷內需鋪設一條SDJ-150型皮帶機，用于聯絡巷及其后方巷道掘進出矸，該皮帶機需跨過軌道與運料巷皮帶機搭接。故需在該皮帶機機頭處設計安裝加高、加長卸載裝置，以保證在不影響罐車及蓄電池機車正常通行的情況下，實現該聯絡巷皮帶機向運料巷皮帶機的運矸功能。因此，本著結構簡單、拆裝方便、穩定性強的原則設計出一套皮帶機卸載的加長、加高裝置，使皮帶機的卸載裝置能夠順利跨越下方的運料軌道，保證生產物料的運輸和充填矸石的運輸互不干涉。

1 解決方案

經實際測量得出，掘進工作面聯絡巷所用的SDJ-150型皮帶機卸載裝置理論卸載高度為1.23 m。由于下方運送物料的軌道需要通過礦用罐車及蓄電池機車，所以，根據實際測量的罐車及蓄電池機車外形尺寸數據將卸載裝置的下沿距軌道的高度提升為1.8 m，將卸載裝置加長至5 m，為其下的軌道運輸留出充足的空間。

首先，為保證其卸載長度，設計皮帶機的加長段使其保證足夠的橫向空間供蓄電池機車及罐車通過。經實際測量得出，當加長段的長度為3.7 m時，整個加長卸載裝置可與運料巷皮帶機正常搭接，為方便井下的運輸和安裝將加長段設計成兩段，兩段加長段之間由聯接板和螺栓聯接。同時為保證裝置的穩定性，在加長段之間設置拉梁，加長段如圖1所示。加長段采用14#槽鋼做其框架，上部焊接皮帶機機身通用的縱梁管，這樣就可以應用緩沖托輥架承受運輸中煤炭的重量。其卸載部分仍然采用SDJ-150皮帶機標準卸載臂，該結構既簡化了設計加工的工作量也使得該裝置的備件與該礦使用的帶式輸送機備件通用。

其次，加高卸載臂必須要滿足罐車及電機車通過的高度需求。工作面所采用的是SDJ-150型皮帶機，該機型皮帶機機頭頂部有安裝機頭蓋板所用的連接孔，利用該連接孔設計加高架以滿足罐車及電機車通過的高度需求。加高架由對稱的兩片墊架和兩個X架組成，根據礦車及電機車經過的實際需求，設計墊架的高度為0.7 m。如圖2所示，墊架上下均開有連接孔。墊架下部連接孔通過螺栓與皮帶機機頭連接，上部連接孔通過螺栓與加長段連接，使加長卸載裝置與SDJ-150型皮帶機機頭連接成一個整體。

再次，考慮到皮帶通過加高卸載臂時起坡高度大，無法平緩運煤、卸煤，且皮帶與加高卸載裝置之間不能相互干涉。為保證皮帶運輸的穩定性和可靠性，通過設計逐級加高的托輥架座固定在皮帶機的機頭及折返架上使頂皮帶平緩進入加高卸載臂。該托輥座配合通用的托輥架使用同樣達到了節約成本，備件簡單的目的。對底皮帶設計等高的托輥架使底皮帶平行于加長段通過加長卸載裝置。這樣既滿足加高卸載裝置的提升高度，也使得底皮帶平順的到達滾筒處。

最后，由于加長卸載臂的起橋跨度長且加高尺寸大，普通皮帶機的斜支撐無法承受此載荷，并且不滿足設計要求。因此，在卸載臂下端設立帶有地錨的支撐腿，由支撐腿以及在皮帶機機頭處設計的斜拉梁支撐住整個加長卸載裝置。考慮到皮帶運輸機在運行過程中振動較大，如僅采用支撐腿配合地錨方式固定加長卸載裝置使用必然存在卸載位置偏離、穩定性差等問題，為解決該問題在卸載臂上增加吊掛孔配合大鏈將卸載裝置固定到巷道頂板上，達到緩沖吸振，保證卸載位置不變的目的。

整套加長卸載裝置如圖3所示。

運輸皮帶依次通過逐級加高的緩沖托輥架，平順地過渡到加長卸載裝置上，通過兩段加長段進入SDJ-150皮帶機標配的卸載臂上，卸煤后經過卸載滾筒轉向變為底皮帶，由等高的托輥運送到機頭驅動裝置中，完成了經過整個加高卸載裝置的過程。

2 經濟和社會效益

同巷道內皮帶運輸和軌道運輸的交叉運行并不常見，該卸載裝置在工作面使用過程中，成功解決了軌道運輸和皮帶運輸交叉運行的問題，確保巷道進尺的順利進行以及物料的及時供應。同時也為同巷道皮帶運輸和軌道運輸交叉鋪設提供設計數據和實際經驗。

參考文獻

[1] 《機械設計師手冊》聯合編寫組編.機械設計手冊[M].北京：化學工業出版社，1982.

[2] 于巖，李維堅.運輸機械設計[M].徐州：中國礦業大學出版社，1998.

[3] 《運輸機械設計選用手冊》編輯委員會.運輸機械設計選用手冊[M].北京：化學工業出版社，1999.