煤礦帶式輸送機緩沖托輥和擋煤板的改造應用

姚曉紅

1 帶式輸送機托輥的改造

1.1 帶式輸送機緩沖托輥問題分析

帶式輸送機所輸送的煤炭在搭接處轉運過程中需要拋落至下段皮帶，持續沖擊會對搭接處下段的皮帶和托輥造成不良影響，甚至破壞?，F場通常將搭接處的托輥布置為具有較強緩沖性能的緩沖托輥，現行的普遍抗緩沖措施是，同時在托輥外表面再增加一層橡膠圈進一步加大緩沖能力，防止輸送過程中的破壞產生。

通過布置緩沖托輥對帶式運輸機進行改進，其所起到了緩沖性能并不十分有效，也不能保證整個運輸裝置的安全穩定性，無法真正避免緩沖托輥受到的破壞。同時較差的承載能力在輸送效率上也沒有優勢存在。因此，為了改善運輸機的緩沖性能和承載能力需要進行其他技術改造。

1.2 帶式輸送機緩沖托輥改造

在皮帶輸送機的原有設計基礎對緩沖裝置進行技術改造，通過曲柄滑塊機構改善緩沖托輥緩沖保護性能，同時保證運輸機原有的承載能力。具體做法為將緩沖彈簧安裝至托輥下方，緩沖彈簧由于受到上部托輥自重作用被壓縮至兩個擋片之間，具體構造見圖2。整個改進后的裝置通過合理設計彈簧的屈強系數，使機構呈現力學平衡狀態，從而保證緩沖裝置的緩沖作用和運輸機運行的穩定性。

改進后的緩沖裝置作用機理：裝置未改進前，隨煤炭落至皮帶，皮帶受到沖擊作用，托輥無其他緩沖措施，沖擊力直接傳遞至托輥，承受剛性作用力；而裝置改進后，當托輥受到皮帶所傳遞過來的力時，由于緩沖彈簧的作用，會具有一定的緩沖空間，而托輥所能承受的力就遠遠大于裝置改進前所能承受的最大的剛性力。

該方法對原有結構調整較小，單純利用彈簧進行二次緩沖，提高運輸機承載能力的同時，也極大控制了設備改造的資金投入。

圖2 改進后的緩沖托輥

2 帶式輸送機擋煤板的改造

2.1 帶式輸送機擋煤板問題分析

現行帶式輸送機多數仍使垂直水平式安裝用于擋煤板的布置（見圖3-a），這種布置方式存在以下問題：① 這種安裝方式下，由于和擋煤皮接觸，會增加膠帶的磨損，嚴重時會出現膠帶撕裂的狀況；② 同時這種安裝方式下擋煤皮受到的物料沖擊力也很大，也極易損壞。根據現場統計數據表明，垂直式擋煤板的膠帶磨損速率為正常情況下磨損率的3～5倍，為了運輸機的正常運轉，必須及時更換膠帶和擋煤皮，工作量增大，也無形中造成物質浪費，極大損耗了人力、物力和財力。

2.2 帶式輸送機擋煤板改造

通過將擋煤皮和膠帶面平行設置，并用夾板進行固定，同時避免直接接觸皮帶，這樣可以解決上述非正常磨損情況（見圖3-b）。這種改進過后，擋煤板可控制大部分物料的流向，減少了擋煤皮所受的直接沖擊，同時避免擋煤皮與膠帶兩者間的磨損。

圖3 帶式輸送機擋煤板改造

通過對B=1400的帶式輸送機改造為例。在完成對該帶式輸送機的改造后，改造設備缺陷和降低設備運行的不確定度，從而避免設備運行事故的產生，同時也降低帶式輸送機日常維護對人力和物力的需求。設備改造后，通過將膠帶的使用壽命增加到原來的3～5倍，大量節省了每年用于設備非正常磨損所投入的材料費用。同時改造后，皮帶輸送機故障率降低，設備運行狀況穩定，減少檢修工人的工作量和勞動強度，實現了設備的本質安全，為了正常安全生產和節能減排做出了不小的貢獻。

3 結語

1）本文分析了煤礦帶式輸送機的原理和優點，并針對目前緩沖托輥和擋煤板存在的問題進行了分析，提出了改造的方法。

2）針對緩沖托輥在實際使用中效果不佳的問題，提出了增加緩沖彈簧的方法。采用該方法可以有效的增加托輥的緩沖能力，而且改造較為方便，所需改造投資較小。

3）針對擋煤皮垂直布置增加了皮帶和擋煤皮自身磨損的問題，提出了擋煤皮平行布置的方法，能夠有效減少磨損。

〔1〕劉樹新，張 飛.基于故障樹分析的輸送帶輸送系統安全性評價[J].煤礦機械，2006（6）：980-982.

〔2〕于丹丹，劉 章，李 鑫，等.PLC在井下帶式輸送機監控系統中的應用[J].煤礦安全，2010（8）：21-24.

〔3〕張 楠，周珊珊，張延化.帶式輸送機托輥主軸的有限元分析[J].煤礦機械，2010，31（3）：111-112.

〔4〕張 超，姜新星.帶式轉載機固定式緩沖托輥及清掃器的應用[J].煤礦現代化，2010（5）：64-65.

〔5〕閆丕江.多功能緩沖托輥的設計與推廣[J].煤礦機械，2012，33（6）：209-210.

〔6〕唱榮鵬，李奉生.帶式輸送機導料槽緩沖托輥支架改造[J].礦山機械，2009，37（10）：63.