連續采礦機運輸機設計與研究

張敬輝

（三一重型裝備有限公司，遼寧 沈陽 110000）

運輸機是連續采礦機的重要組成部分，是一種中間鏈式刮板輸送機。刮板鏈條在傾斜輸送機中運行，位于機身中部，是連續開采式的輸送機。輸送機的性能直接決定了連續采礦機能否正常工作并有效地工作。

1 運輸機總體設計

1.1 運輸機結構

該連續采礦機主要由前滑槽、后滑槽、刮板鏈條組件、傳動裝置、張緊裝置等組成。前滑槽為運輸機的核心焊接部分。它位于傳送帶的前部并連接到主體部分，它是輸送機的主體。后滑槽位于輸送機的后部，可實現水平回轉，上下擺動，可在40°轉彎。并通過銷釘連接到前滑槽上。驅動裝置安裝在后滑槽的左右兩側，滑槽的上表面由耐磨鋼板制成。張緊裝置的主要功能是實現葉片鏈的調節。刮板鏈部件由輸送機上的驅動器操作，以將材料傳送到后帶式輸送機或梭式輸送機。驅動裝置由電機、輸送減速器、花鍵套等組成。電機驅動輸送機減速器帶動驅動輪旋轉輸送物料。

1.2 運輸機工作原理

運輸機的前鉸接點與連續采礦機的第一本體連接，本體的后鉸接點通過所述液壓缸和中間鉸接點連接，輸送功能即可以實現，轉向槽在輸送槽前后連接，轉向油缸和水平擺下方的刮鏈條能夠實現。在中心區域，由傳動裝置輸送的刮板鏈具有輸送功能，輸送功能由輸送系統末端的輸出功率驅動，由左、右減速器輸出的動力傳遞到花鍵套、花鍵軸和鏈輪部件。當刮板鏈跳鏈或者過緊時，通過擰緊氣缸推動變速器，實現了擰緊葉片鏈條的效果。

1.3 運輸設計要求

運輸機應滿足連續采礦機的總體布置和運行要求，包括輸送機的提升功能、后滑槽的左右擺動功能、物料運輸，輸送機的寬度應小于機器的內部寬度，S應盡可能大。為了提高運輸能力，輸送機上升角度不宜過大，一般升角設計值不超過16度；根據工況，擺角一般為40°，輸送機的輸送能力不應小于鏟部星輪的承載能力,避免堆料。

以某型號連續采礦機為例，簡單敘述運輸機的設計流程。

1.3.1 裝載機構參數計算

首先計算圓盤星輪的裝載能力。通過計算單爪每轉輸送面積A，計算出單瓜可裝載容積，再乘以轉速及齒數得出理論生產能力。

單爪每轉輸送的面積：

星爪的平均高度：h=0.1 (m)單爪星輪每轉的生產能力∶

=A*h*φ 式中 ∶ φ 裝載系數取 0.9

=0.3*0.1*0.9=0.027(m2)

兩個三爪星輪行每分鐘的生產能力∶

=2*5*n*

n星輪轉速∶ 40rpm

=2*5*50*0.027=13.5(m3)

Qt=*p/t=15.5*1.0=17.5(t min)

1.3.2 運輸機參數計算

運輸能力計算 Q=60F*V*ψ /min

式中：F輸送機斷面積

F=0.8*0.35=0.28(m2)

ψ裝滿系數ψ取0.6

V鏈速取V=2.7m/s

各項代入上式

Q=60*0.28*2.7*0.6=27.2(/min)

Qt=Q*p/t=27.2*1.0=27.2(t/min)

由上可知即運輸機的輸送能力大于鏟板的裝載能力，滿足了基本的設計需求。

2 影響連續采礦機快速掘進的主要因素

2.1 地質因素

由于連續采礦設備技術的局限性，巷道掘進中的地質構造問題是影響連續采礦機快速掘進的主要因素。在礦區巷道掘進過程中，地質構造因素主要是工作面的硬度和強度、工作面及圍巖褶皺結構的發育、巷道頂板和底板的穩定性、地質構造中的瓦斯含量和進水的地質構造狀況。不穩定的地質結構不利于錨固機的快速支護，為了保證巷道頂板的穩定性和安全性，需要更復雜的支護過程。連續采礦機采用掘進巷道開挖和支護方式，錨桿平行作業率降低。隧道作業完成后。為了提高巷道掘進的整體效率，有必要等待支護工作的繼續進行。同時，巷道中的水分會使礦層底板軟化，直接影響穿梭機的行走速度。巷道存在褶皺斷層，嚴重影響了連續采礦機的作業進度和安全。巷道瓦斯涌出量大，嚴重時會發生瓦斯爆炸事故。采取措施降低礦層瓦斯含量，降低掘進效率。這些復雜的地質條件嚴重影響了連續采礦機的掘進速度和施工質量。

2.2 操作員技能因素

影響連續采礦機截割效率的因素還包括操作人員的教育水平、技能水平、安全教育、工人生產積極性等因素，連續采礦機及其配套設備是世界先進的大型現代化設備，整個巷道掘進實現機械化作業，受操作者技術水平影響最大，包括生產操作技能水平和設備維護水平。在生產和施工中，生產操作技能水平特別重要，要求每個操作員掌握各項工藝和要求，以確保施工過程的順利進行。連續采礦機的司機應嚴格遵循激光指向裝置的方向，防止設備偏離，保證視線不良時巷道的質量，可在不損壞設備的情況下達到最切割深度，同時，在裝車作業中，必須與梭車司機配合，梭車司機應保證梭不會與公路或管道的側面碰撞，不擠壓梭索和車電纜，裝卸和駕駛時不灑落，應做好錨機司機的方向，固定螺栓之間的排距滿足設計尺寸要求，以支撐控制好的管道進給速度和螺栓緊固強度，同時錨機和錨機配合良好，保持機器運行，司機錨支撐生產協調等于支撐運行時間，甚至每個崗位人員在采礦作業中需要較高的技術操作水平，為充分發揮設備自身的最大效率，連續采礦機及其配套設備的尺寸大，結構復雜，噸位大，大部分配件都是進口的，維護和處理故障是困難的，如果維護水平不高，設備故障率高，生產團隊處理事故的能力相對較差，事故影響期長，導致相對短的生產時間。

3 結束語

本文簡述了連續采礦機核心部件運輸機的設計思路及相關組成部分，運輸機是連續采礦機的重要組成部分，其設計的運輸能力的高低及左右、上下擺動能力的適應性直接影響到整個連續采礦機的整體性能。因此設計運輸機時應首先從整機功能需要滿足的條件出發，再結合上下擺動、左右擺動和運輸的功能要求，以及運輸結構和刮板鏈張緊方面，全方位綜合考慮設計運輸機。在保證滿足以上性能的前提下，還應當考慮具有制造方便、裝配方便、維護方便、使用合理等特點。