履帶自移式刮板輸送機的設計及應用

李海峰， 趙天博

（1.山西世德孫家溝煤礦有限公司， 山西 忻州 034000； 2.煤炭科學技術研究院有限公司，北京 100000）

引言

刮板輸送機具有結實耐用、運輸效率高等優點，而帶式輸送機具有運量大、運距長、運輸效率高等優點[1]。由于帶式輸送機延伸一次工程量較大，特別是難以滿足高瓦斯礦井雙巷綜合機械化快速掘進的要求，要配合刮板輸送機進行輔助運輸，解決“最后一公里”的問題[2-4]，因此刮板輸送機的安裝和移動效率成為制約煤巷掘進速度的重要因素。為了解決這些問題，針對“三巷”形式布置的回采工作面的雙巷掘進特點，對掘進工藝進行分析，設計履帶式自移刮板輸送機配合帶式輸送機進行運輸，取得較好的效果。

1 工程概況

某礦為高瓦斯礦井，掘進工作面采用雙巷掘進，兩巷間距30 m，通風系統為一進一回，每50 m掘進一橫川。工作面掘進煤利用刮板輸送機和帶式輸送機聯合運輸，由于采用掘進機進行掘進，掘進速度較高，刮板輸送機的安裝和移動對掘進效率存在制約。為了解決這些問題，根據實際掘進工藝，設計了型號為SGBK620/40的履帶式刮板輸送機。該刮板輸送機配合掘進機和帶式輸送機進行聯合運輸，可以有效提高巷道的運輸效率。

2 履帶式刮板輸送機結構及參數的設計

設計的履帶自移式刮板輸送機通過組合開關控制，控制電壓為安全電壓36 V，設備的供電電壓為1 140/660 V。

2.1 結構的設計

本次設計的履帶式刮板輸送機分為行走部分、運輸部分、本體部分、直角轉向漏斗、操縱部分和電控系統共六大模塊。

2.1.1 行走部分

行走部分通過2臺功率15 kW的驅動電機進行驅動，利用行星齒輪減速機構傳動實現履帶運轉。減速機構是基于圓柱齒輪的三級減速設備，傳動比為1∶256。使用的驅動電機型號為YBUZ-15，額定功率為15 kW，額定電壓為1 140/660 V，額定電流為9.8/16.8 A，額定轉速為1 460 r/min。

2.1.2 本體部分

本體部分處于機體中部，其右側是操作臺和電控系統，其機體上部安裝40 t刮板輸送機，平臺兩側的下部安裝行走部分，并按照需要配備直角轉向漏斗。

2.1.3 直角轉向漏斗

直角轉向漏斗采用鋼板焊接制作，利用此裝置能夠將上級刮板輸送機運輸的煤炭快速地轉運至下一級輸送設備上，將多臺運輸機進行有效整合，實現煤炭連續運輸。

2.1.4 操縱部分

操縱部分是整個設備的主要控制模塊，其控制著整機進行各項運動。在操作臺上安裝了所需的各項控制按鈕，方便操作人員對設備進行整體有效的操作?？刂瓢粹o能夠控制設備的前進、后退和左右行走，并能夠完成刮板輸送機的啟停操作。

2.1.5 運輸部分

設備運輸部分利用型號為SGB620/40T的刮板輸送機。

2.2 操控流程的設計

1）行走操控。履帶式刮板輸送機由4個按鍵進行操控。4個按鍵分別控制設備的前進、后退和左右拐彎。按下向前按鍵，2臺驅動電機順時針旋轉，通過減速機構傳動履帶前進；按下后退按鍵，2臺驅動電機逆時針旋轉，通過減速機構傳動履帶后退。當刮板輸送機拐彎時，可以按照轉彎的方向，通過左轉和右轉按鍵完成。

2）刮板輸送機啟停操控。按下啟動按鍵，刮板輸送機的電機開始運行，利用減速器對輸送機機頭鏈輪進行驅動，完成刮板輸送機物料運輸；按下停止按鍵，停止刮板輸送機運行。

3 履帶自移式刮板輸送機的張緊設計

3.1 自移履帶的張緊

設備左、右履帶的松緊采用液壓油缸進行調節，調節方法為利用黃油槍對張緊行程為120 mm張緊器的液壓油缸壓入潤滑油脂，當履帶鏈張緊至滿足工作要求時，停止液壓油缸注油，然后利用卡塊對其進行固定。

3.2 刮板鏈條的張緊

刮板鏈條的松緊調節利用緊鏈機構進行，調整過程中要保持鏈條具有一定垂度。垂度不可太大，否則容易出現跳鏈、卡鏈的情況；若垂度過小，則會增加刮板鏈條的張力以及運行阻力，從而降低其使用壽命。如果鏈條較松，可以分別取掉兩邊鏈條各一個鏈環，再使用緊鏈機構進行調整。

4 履帶自移式刮板輸送機的應用實踐

為檢驗本次設計的履帶自移式刮板輸送機性能并對運行模式進行優化，在雙巷掘進工作面進行了試驗，運行示意圖見圖1。

圖1 履帶式刮板輸送機運行示意圖

在雙巷掘進工作面共布置5臺輸送機組成運輸系統，配合掘進機使用，其中2號和5號刮板輸送機上安裝了直角轉向漏斗。在主巷道中共安裝4部輸送機，a巷安裝兩部為1號和2號，在b巷安裝兩部為3號和4號；在橫川（聯絡巷）中安裝一部輸送機為5號。1號和3號輸送機配備的40 t刮板輸送機長度6 m，2號輸送機配備的40 t刮板輸送機長度50 m，5號輸送機配備的40 t刮板輸送機長度與橫川長度相同。在雙巷掘進時，1號和3號刮板輸送機落煤點為2號刮板輸送機和4號帶式輸送機，2號輸送機配備的40 t刮板輸送機機頭全部搭接在5號輸送機機尾處，通過橫川將煤炭傳送至4號帶式輸送機上，由帶式輸送機將煤炭運至采區膠帶上山，形成連續的煤炭運輸系統。

在雙巷的掘進過程中，每當下一個橫川掘進完成，就可以將5號輸送機開至下一個橫川，并將2號輸送機在此搭接5號輸送機機尾，實現煤炭的連續運輸，有效提高運輸系統的效率，支持了巷道的高速掘進。

5 履帶自移式刮板輸送機使用及保養

1）每次移動前要對工作環境進行檢查，確保安全后才能開機，行走之前首先檢查履帶的張緊情況和其他設備的運行狀況，若出現問題需及時進行調整。

2）設備移動時要對操控按鍵進行確認，辨別按鍵功能，防止誤操作；在移動過程中要妥善處理設備電纜，以防擠傷或壓斷；行走時嚴禁開啟輸送機。

3）要定期對各回路絕緣阻值進行測量，阻值要求為：主回路間及對地大于2.5 MΩ；主回路與控制回路間大于2.5 MΩ；控制回路間及對地大于1.5 MΩ。

4）SGBK620/40刮板輸送使用機齒輪油為重負荷工業用齒輪油N320。

5）潤滑油更換周期。首次保養周期為300 h，需更換潤滑油；以后每1 500 h對潤滑油進行一次更換。

6 結語

針對雙巷掘進工作面設計了履帶自移式刮板輸送機，對其設計結構和操作流程進行了介紹，對其使用和保養進行說明。在雙巷掘進工作面的應用實踐證明，該設備通過與掘進機和帶式輸送機的聯合配套使用，可以提高運輸效率，實現煤炭的連續運輸，有效支持了巷道的快速掘進。