帶式輸送機機尾自動清煤裝置的設計

宋文杰

（同煤集團北辛窯煤業有限公司，山西忻州 036702）

0 引言

帶式輸送機在當前煤礦開采和輸送的過程中應用較廣，其優勢在于輸送體積大、運輸距離遠、輸送時間長等，但也存在缺陷：調偏托輥調換位置偏移、托輥結構架扭曲等原因導致輸送帶偏離軌道，運輸材料灑出；儀器暫停操作過于頻繁、輸送通道更換無規律等原因導致輸送帶變形等。在上述過程中，若不能及時處理灑出材料，使其被帶入輸送滾筒中，黏附在機器尾部滾筒上，引起滾筒和運輸通道堵塞，導致運輸帶磨損甚至斷裂。因此，及時處理帶式輸送機機器尾部滾筒上的材料，避免堵料極其重要[1]。帶式輸送機的機尾清煤裝置適用于高產能、高效率的順梯度工作面轉載儀器和帶式輸送機機器尾部的轉移及接觸，實現了工作面高速率推進的需求。

當前，煤礦開采過程中常用的輸送帶型號有ST、PVC、PVG型。實踐考察發現，煤料的摩擦性質較為特殊，與開采過程中黏附的矸石和礦井水等結合在一起，摩擦力增大。部分煤料黏附在輸送帶上層，可減弱帶式輸送機機尾清煤裝置和輸送帶兩者間的碰觸力度，導致運輸帶打滑。運輸帶上的煤料吸附在自動清掃滾筒裝置上，滾筒體積變大，進而導致運輸帶偏移，增加了帶式輸送機整體的功率耗損，阻礙了帶式輸送機機尾清煤裝置的運行速率[2]。

一般帶式輸送機機尾清煤裝置采用類似于刮煤板式的結構，這種結構簡單易操作，但仍需要人工處理機尾滾筒上的煤料，不僅增加了工作負擔，還會因清掃不完全而給工作人員帶來安全隱患，增大了事故發生率，給煤礦安全生產帶來不利影響。

為了有效解決以上問題，本文開發出一種新型帶式輸送機機尾自動清浮煤裝置，不添加額外的運行動力，提高了帶式輸送機自動清掃滾筒煤料工作效率，解決了操作人員高工作負擔的問題[3]。

1 整機結構

帶式輸送機機尾自動清浮煤裝置主要包含有刮浮煤器、傳動器、螺旋推送煤料器、防護器等，如圖1所示。自動清浮煤裝置的原理：應用刮煤器刮去機尾滾筒表面上附著的浮煤，浮煤便會灑落在螺旋式筒中，螺旋推送煤料器進而將浮煤清掃至外面。這種清煤儀器利用帶式輸送機機尾滾筒帶來的動能，快速簡便地實現了清除浮煤的功能。帶式輸送機自移機尾清浮煤裝置在運行時有如下功能。

圖1 帶式輸送機自移機尾清浮煤裝置

（1）尾部滾筒在輸送帶運行時隨之轉動，主齒輪和副齒輪接洽聯合在一起，主輪帶動副輪轉動。主動軸上有大小2種皮帶，小皮帶利用V型帶引發大皮帶隨之轉動，而大皮帶和儀器外面套筒之間相恰，外面套筒和螺旋推送煤料器利用齒形缺口進一步連接。機尾滾筒帶動螺旋推送煤料器一起轉動。

（2）機尾滾筒在轉動的同時，刮浮煤器刮去機尾滾筒表面的浮煤，浮煤在重力的影響下，灑落進清煤筒中。帶式輸送機自移機尾轉動過程中，螺旋推送煤料器也在運行，左部螺旋推送煤料器就將附著煤料堆在同一側，然后再自動清掃出去；右部螺旋推送煤料器將附著煤料堆在同一側，然后再自動清掃出去[4]。

2 各部分結構

2.1 刮浮煤器

刮浮煤器的作用是在帶式輸送機運轉時將粘附的煤料刮下來。帶式輸送機自移機尾中安裝有清煤筒設備，清煤筒內部一端壁上與一段有傾斜角度的刮煤板相連，在刮煤板的上部設置有輸送機自移機尾滾筒，且刮煤板的徑長和輸送機自移機尾滾筒的直徑寬度一致。輸送機自移機尾在開機時，滾筒也伴隨著運行，這時刮煤板刮去滾筒表面上的浮煤，然后浮煤在重力的影響下，灑落進清煤筒中[5]。

2.2 傳動器

傳動器的工作原理是利用輸送機自移機尾尾滾筒轉動的力度，拉動螺旋推送煤料器運行，傳動器目前有2種級別的運行形式。輸送機自移機尾的中心軸無法運轉的同時，動力也無法產生，這時便需要利用副軸產生動能。

第一級別的運行形式是開式齒輪旋轉，能夠將動能轉移到副軸上，且轉移率較高，這種形式的優勢在于設備啟動要求不高，中心軸距離沒有明確限額等。

第二級別的運行形式是皮帶旋轉，優勢在于運行過程簡便、旋轉速度高、振波傳遞弱；在推料器發生故障時，皮帶打滑能夠對儀器起到保護作用。在帶式輸送機自移機尾重新運轉時，螺旋推送煤料器運行速度與安全性成反比。因此在優化清浮煤設備的安全性的基礎上需要將螺旋推送煤料器的運行速度降低，最佳是減速比不小于1。若皮帶運行時暴露在外面，應在皮帶運行最外邊設置一種防護罩，且這種防護罩要具有一處窗口式透明薄膜，以便隨時觀察到皮帶運行情況[6]。

2.3 螺旋推送煤料器

螺旋推送煤料器的工作原理是在旋轉螺旋葉片加速旋轉的過程中，清除清煤筒中的浮煤。螺旋推送煤料器共有左、右2種，左、右2邊利用銷子進行拼接，左邊螺旋葉片稱為左旋，可以向左邊堆積煤料；右邊螺旋葉片稱為右旋，可以向左邊堆積煤料。2種葉片的距離小、體積大，堆積煤料量多。這種儀器設置可以方便螺旋推送煤料器在井下的安裝和拆卸，減小距離，減緩阻力。

過去螺旋推送煤料器卸料口主要應用帶叉口的卸料筒，這種結構軸的底座對卸料口有一定阻礙作用，在卸料筒開一個叉口，才能實現卸料，降低了卸料的工作效率。而自動清浮煤螺旋推送煤料器應用一種開放式大直徑卸料筒，起到了旋轉軸的作用，使得卸料不受阻，提高工作效率[7]。

3 實例設計

以輸送帶1 000 mm寬度的輸送機自移機尾的實際應用為例。清煤筒使用直徑為240 mm，然后按照半徑長度劃分出一個3/4的圓管，與輸送機自移機尾的立板拼接在一起。螺旋推送煤料器包括左、右2個螺旋推料器，兩者之間由銷子進行拼接，螺旋推料器的長度為875 mm，直徑為220 mm，在增強力度的基礎上，在旋葉片中心增設了一種直徑為50 mm的圓管。主齒輪直徑為280 mm，副齒輪直徑小于140 mm，小皮帶直徑為124 mm，大皮帶直徑為400 mm，所以按照公式計算出輸送機自移機尾滾筒的運行速度傳播到螺旋推料器時的比值為1.61。

在帶式輸送機自移機尾的滾筒速度變成90 r/min時，螺旋推送煤料器的轉動速度就變成了55.8 r/min。螺旋推送煤料器的轉定速度和承載荷比較低，所以應用了一種新型軸承，軸承徑長為80 mm，半徑為33 mm。按照公式計算分析之后，這種新型軸承的使用時間較長，能夠適用于基本功能。自動清浮煤設備的儀器構造簡單，成本低，而且不用額外動力的支撐，降低了工作人員的負擔，在保證帶式輸送機自移機尾運行的同時，也為煤礦行業的安全生產打下了基礎。

4 應用分析

4.1 現場實際工作參數

現場應用的輸送機機型是SSJ1 200/3×315型，這種類型的技術參數如表3所示。

表3 輸送機技術參數表

4.2 試用情況與結果分析

將清煤設備廣泛應用之后，目前暫無運轉問題，一切正常。而且在應用過程中，機器尾部掃煤工作進行地十分順利，效果顯著。這種類型的清煤設備簡單規范，性價比較高[8]。這種設備的投入使用大大降低了工作人員的作業負擔，也提高了掃煤的工作效率。

5 結束語

本文論述了輸送帶表面浮煤對輸送機自移機尾工作的不利影響，目前常見的刮煤板清理浮煤效果不佳，工作人員任務重。采用新型刮煤板來刮去浮煤，利用螺旋推送煤料器清理浮煤的工作原理，提高了帶式輸送機自移機尾的自動清浮煤強度。在不添加額外的動力的前提下，優化了帶式輸送機自移機尾清理浮煤的應用效果，降低了工作人員的作業負擔。