煤礦用側(cè)卸裝巖機的創(chuàng)新性設(shè)計與改造

郭紹坤+南寧+紀永剛

摘 要：文章通過對側(cè)卸裝巖機使用環(huán)境及組成部分進行分析，并且通過在小青煤礦W2-706工作面、N2-408工作面的運輸順槽進行實際應(yīng)用，在井下現(xiàn)場實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)了一些問題。針對這些問題進行了分析研究尋求解決方案，將對側(cè)卸裝巖機進行創(chuàng)新性的設(shè)計與改造，從而滿足礦井生產(chǎn)需要，使采煤工作面運輸順槽、回風順槽拉底、出貨變得更加安全、方便、快捷。

關(guān)鍵詞：側(cè)卸裝巖機；創(chuàng)新性；設(shè)計；改造

中圖分類號：TD82 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）24-0022-02

1 側(cè)卸裝巖機的使用環(huán)境及組成部分

1.1 側(cè)卸裝巖機的使用環(huán)境

煤礦用側(cè)卸裝巖機為履帶行走的無軌裝載設(shè)備，主要用于煤、半煤巖巷，也可用于小斷面全巖巷中，煤、巖及其他物料的裝載。是一種高效率的裝載機械。在煤礦平巷掘進機械化作業(yè)線的主要配備設(shè)備之一，同時它應(yīng)用場合較為廣泛，適應(yīng)礦井現(xiàn)場環(huán)境能力較強，無論是巷道中煤塵大或者高瓦斯等易燃氣體的礦井中工作，也可以在潮濕或有積水的巷道中工作。

1.2 側(cè)卸裝巖機的主要組成部分

側(cè)卸裝巖機主要由工作機構(gòu)；本體部；座椅；液壓系統(tǒng)；電氣系統(tǒng)；履帶行走機構(gòu)幾大部分組成（如圖1所示）。整機以本體部為依托，工作機構(gòu)與本體部通過銷軸連接，液壓系統(tǒng)中的油箱通過高強螺栓與本體緊密連接，座椅通過螺栓連接在本體部上，履帶行走機構(gòu)通過高強度連接銷軸及螺栓與本體連接，其他電器元件及液壓件根據(jù)可行性設(shè)計原則分別安裝于本體及油箱上，液壓管路及電纜，根據(jù)液壓件及電器元件的位置進行合理配線、配管呈縱向布局。

2 發(fā)現(xiàn)的問題

針對側(cè)卸裝巖機在小青煤礦采煤工作面的實際應(yīng)用以及使用環(huán)境和主要組成部分分析可知，側(cè)卸裝巖機的電控箱、電機及電纜、液壓管路等重要的核心元件基本都暴露在外，缺少良好的防護措施，工作地點巷道頂板破碎，易掉下煤巖塊砸傷電纜、管路，輕則中斷生產(chǎn)重則發(fā)生事故，對設(shè)備造成嚴重威脅，帶來較大的安全隱患。并且對側(cè)卸式裝巖機多名操作人員的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，由于身高、巷道高度存在的差異使操作者感受不同，部分操作者反應(yīng)座位偏高，也有部分操作者反應(yīng)座位偏低，且座椅不夠舒適，振動較大。部分人員反應(yīng)無隨機工具箱，使小型工具及備件的攜帶發(fā)生困難。

3 側(cè)卸裝巖機的創(chuàng)新性設(shè)計與改造

針對防護措施不到位，缺少工具箱，操作者不適等問題進行了逐一創(chuàng)新性設(shè)計與改造（圖1為改造前的側(cè)卸裝巖機，圖3為改造后的側(cè)卸裝巖機）。

3.1 防護罩及座下蓋板的設(shè)計

針對油泵電機、電控箱及相關(guān)液壓管路、電纜裸露在外沒有有效的防護措施，進行了防護罩的設(shè)計。從而將電動機、電控箱及外露管路很好的保護起來。防護罩為圖2中所示。在設(shè)計上防護罩整體采用箱體式設(shè)計，并且采用圓弧式的平滑過度，在美觀的同時更避免了棱角過度所造成的損傷事故。在尺寸設(shè)計上與本體部寬度保持一致，使整機在外形上協(xié)調(diào)美觀。在設(shè)計過程中對電控箱處預(yù)留出顯示窗口，在防護的同時不影響電控箱正常的顯示功能，也便于對電控箱的正常操作。而針對電機散熱問題，專門設(shè)計了由多個鍵槽形排布成的規(guī)則六邊形散熱口，既美觀又達到了散熱的目的。而車燈預(yù)留口的大小根據(jù)車燈外廓的尺寸來確定，保證了設(shè)計上的緊湊性。

針對座椅下管路比較集中且裸露的問題設(shè)計了座下蓋板，座下蓋板為圖2中所示。座下蓋板整體上為凹字型設(shè)計，通過螺栓與本體部緊密連接，既穩(wěn)定可靠又能保護管路，并起到了一定的防塵效果。

3.2 隨機工具箱的設(shè)計

針對隨機工具無處攜帶的問題設(shè)計了隨機工具箱。工具箱的安裝位置如圖3所示。

在工具箱安放位置的設(shè)計過程中，注重了整體的美觀及實用性原則，放在操作者的右手邊利于操作者隨時取放，緊湊的箱體式設(shè)計也符合審美的基本要求。通過螺栓將工具箱與本體部及防護罩連接。在尺寸設(shè)計時滿足基本小型隨機工具及隨機備件放置的要求同時，更注重整體尺寸設(shè)計無礙操作人員的正常操作。

在工具箱結(jié)構(gòu)設(shè)計上，采取了簡便易操作的插入式設(shè)計。從圖4的主視圖及側(cè)視圖中可以看出工具箱的結(jié)構(gòu)。拉手與前面板形成一個有機整體，兩面的側(cè)板與前面板通過側(cè)板回彎而形成一個可供前面板插入和抽出的滑道。通過拉手可以將前面板抽出，以便取出工具箱中物品。使用完畢將前面板插入即可，并形成了一個封閉的箱體。拉手處過渡平滑，以防對操作者造成傷害。

3.3 座椅的創(chuàng)新性改造

根據(jù)目前大部分側(cè)卸裝巖機座椅由于震動及座椅高度無法調(diào)整而使操作者操作不舒適問題進行了座椅的改造設(shè)計（圖5為座椅改造前后的對比圖）。首先從椅面的設(shè)計上從傳統(tǒng)的鋼板拼接結(jié)構(gòu)椅面改成了舒適的一體式椅面，且在各部分與人體接觸處都有按照人體曲線設(shè)計的弧度。再次針對安全性問題及合理性原則，新增操作扶手。針對實際工作中震動性較大問題，為座椅配備了橡膠減震管。而針對操作者由于身高差異造成的操作不舒適問題，對支撐架進行了創(chuàng)新型設(shè)計，三連孔的設(shè)計可以滿足安裝時的可調(diào)性原則，可以將任一孔作為座椅與本體相連接的連接孔，從而使操作者可以根據(jù)需求調(diào)整成一個較舒適的座椅高度，更加人性化的設(shè)計使操作者減輕工作疲勞的同時也在一定程度上提高了工作效率。

4 結(jié)束語

綜上所述，針對側(cè)卸裝巖機防護措施不到位，防塵效果不理想，無專用隨機工具箱及操作不舒適問題進行了創(chuàng)造性設(shè)計與改造，比較好的解決了這些問題，取得了良好的效果。

參考文獻：

[1]淺談側(cè)卸裝巖機在劉莊煤礦的應(yīng)用與發(fā)展[J].科技博覽，2010.endprint