對膠帶輸送機機頭溜槽的技術改進

張 勉

(山西省陽泉固莊煤礦,山西 陽泉 045060)

膠帶輸送機是選煤廠的主要運輸和轉載設備,在生產過程中,我們發現,由于膠帶輸送機的運行速度較快,煤流落差較大,當煤從機頭拋落時,它的運動慣性較大,對機頭溜槽的沖擊力較大,對下一臺承接設備的承載面也造成一定沖擊,不僅加劇了設備磨損,提高了設備故障率和維修費用,加大了維修工的工作量和工作強度,并且制造了噪音,不利于職工的身心健康,更為關鍵的是塊煤在運輸過程中造成二次破碎,不僅帶來經濟損失,而且由于塊精煤限下率提高,用戶的反饋意見增多[1-4]。

隨著井下原煤生產日產量的提高,要求選煤廠在提高系統處理能力上做文章,如果延長設備運行時間的話,會提高選煤廠日處理能力,但是無形中會以縮短設備維修時間,延長職工的上崗時間作代價,這樣不僅不能保障設備的正常運行,而且不利于職工的身心健康。我們對整個生產工藝流程進行分析,從工藝上來講,提高系統處理能力,最好的辦法是在提高跳汰機處理量、煤泥水系統煤泥回收能力和提高整個系統運輸能力上做文章。在2014年,先后對跳汰機、壓濾機、濃縮機、分級篩等進行更新改造,處理能力每小時提高了100 t左右,滿足了生產的需要。

在提高系統運輸能力方面,考慮對部分膠帶輸送機采取更換減速器、電動機、電動滾筒的方法,進行提速。提速后,由于膠帶輸送機的運行速度加快,塊煤對機頭溜槽的磨損和破碎現象將更為嚴重。

為了降低塊煤破碎,減少經濟損失,滿足生產的需要,對膠帶輸送機機頭溜槽進行技術改進尤為迫切。

1 技術分析

1.1 實例分析

下面以選煤廠主洗膠帶輸送機為例進行分析。

主洗膠帶輸送機是塊原煤從原煤倉到跳汰機前緩沖倉的一部膠帶輸送機,原設計滾筒直徑D為630 mm,帶速V為1.6 m/s,查閱《設計手冊》,從中查找出相對應的尺寸。

從圖1理論落煤曲線軌跡圖中可以看到,帶速V=1.6 m/s時,落煤曲線距滾筒軸心下方1 200 mm處是780 mm,當帶速提高到2 m/s時,落煤曲線距滾筒軸心下方1 200 mm處是1 100 mm,溜槽外形尺寸加大約320 mm左右,安裝新溜槽時必須改造原安裝基礎,所需廠房的安裝場地增大。煤流落到下一臺設備的落點同時改變,溜槽連接方面不能順利對接,整個系統設備的安裝地點都要有所變動,意味著整個廠房的設備布局都將要改變,對于一個已經有固定廠房、生產多年的選煤廠來講,這都是一個不現實的問題,而且這樣改造后,煤流的落差問題沒有解決,煤流的運動慣性、沖擊力沒有減小,這就要求我們的技術改造只能在不改變系統整體設備布局的情況下進行。

圖1 理論落煤曲線軌跡Fig.1 Theoretical coal falling trajectory

1.2 技術分析

如何解決這些技術問題呢?沒有現成的經驗可以借鑒,我們反復實驗,提出大膽設想:

設想1:假如在溜槽中安裝一個可調整位置的緩沖板,第一用緩沖板來緩沖煤流的運動速度和慣性,第二用緩沖板來調整煤流的運動軌跡,控制煤流的落點。

設想2:在制作溜槽時,因地制宜采取局部放大的方法,將溜槽制作成一個階梯狀,即將溜槽在樓板上的上半部分按照規定尺寸局部放大,溜槽下部不變,既可以使溜槽穩穩地坐在樓板上,增加溜槽的穩定性,又便于溜槽的安裝和與下一臺設備的連接。

設想3:調整緩沖板位置,使煤流先落在溜槽內設的臺階上,再自行向下滑落,這樣不僅可以解決煤流落差的問題,而且可以使煤流實現軟著陸,減小煤流對下一臺承接設備的承載面的沖擊,起到一舉兩得的效果。

2 改進方法

帶著以上設想,我們首先對選煤廠主洗膠帶輸送機進行改進。

2.1 確定溜槽形狀,設計溜槽尺寸

從《設計手冊》中根據落煤曲線確定溜槽形狀和相對應的溜槽尺寸,將溜槽上部局部放大,下部不變。

2.2 在溜槽中加裝活動緩沖板

首先按照設計數據在在溜槽兩邊的幫上各打1個Φ20 mm孔,將2根Φ20 mm、長100 mm的圓鋼分別穿過溜槽幫上的孔與緩沖板的上端兩邊焊接,這樣緩沖板的上端就固定地安裝在膠帶輸送機機頭滾筒處,下端在溜槽兩邊的幫上設置3組Φ20 mm相對應的調節眼,在1根Φ20 mm比溜槽寬度稍長的圓鋼兩邊加工螺紋,將它從溜槽兩邊的幫上設置3組Φ20 mm相對應的調節眼中穿過,讓緩沖板架在這根兩邊加工螺紋圓鋼上面,現場根據煤流情況確定圓鋼從預設的3組Φ20 mm相對應的調節眼中哪一組通過,確定緩沖板的調整位置,然后用螺母將圓鋼從兩端固定,這樣緩沖板就暫時固定,通過這樣設計,實現了安裝方便、靈活可動、便于調節煤流位置的特點。

3 效果分析

經過一段時間的運行,我們發現主洗膠帶輸送機機頭溜槽改造后,有以下明顯效果:

1)煤流經過緩沖板緩沖后,降低了運行速度和運動慣性力。

2)由于緩沖板可以調節,實現了可控,確保煤流不直接沖擊溜槽,穩穩地落在了溜槽內部的臺階上,在臺階處堆積的存煤可以使煤流實現軟著陸。煤落在存煤上以后再自行向下滑落,降低了煤流落差,避免了煤塊直接沖擊溜槽,這樣既減少了塊煤破碎,又緩沖煤流運行速度;既減小了煤流對下一臺設備承載面的沖擊力度, 又減少了溜槽磨損,延長了使用壽命;既降低了職工維修工作量,又節約了維修費用。

3)從圖2改造前溜槽示意圖和圖3改造后溜槽尺寸及示意圖對比我們可以看到,將溜槽設計成階梯狀,溜槽下部尺寸沒有改變,這樣煤流落到下一臺設備的落點不會改變,下一臺設備的安裝位置也不需改變,不會影響整個廠房的設備布局。

圖2 改造前溜槽示意圖Fig.2 Chute before the innovation

圖3 改造后溜槽尺寸及示意圖(單位:mm)Fig.3 Chute size after the innovation (mm)

4)由于緩沖板為活動緩沖板,更換方便。

5)降低了設備噪音,有利于職工身心健康。

6)提高了系統運輸能力,滿足了生產需要。

4 結束語

總結改造經驗,先后對十幾臺膠帶輸送機機頭溜槽進行了技術改造,同時將這一改造方法成功地運用到其他設備轉載溜槽的改造中,取得了比較滿意的效果,這對于煤炭、化工、運輸等行業來講,不失為一種既經濟、又理想的好方法。

參考文獻：

[1] 宋偉剛.通用帶式輸送機設計[M].北京:機械出版社出版,2006.

[2] 陳維建,齊秀麗.礦井運輸與提升設備[M].北京:中國礦業大學出版社,1989.

[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:化工出版社,1998.

[4] 何富賢,侯克青.機械設計基礎[M].北京:煤炭工業出版社,1989.