帶式輸送機適應性技術改造效果的分析

李亞光

（西山煤電屯蘭礦，山西 古交 030206）

引言

帶式輸送機為綜采工作面的關鍵設備，根據其功能不同可將其分為礦井主運帶式輸送機、采區主運帶式輸送機以及工作面帶式輸送機，三種不同功能的帶式輸送機共同完成煤炭的運輸任務。通常情況下，主運帶式輸送機在專用巷道內布置，而工作面帶式輸送機需根據工作面的生產進度、地質條件等狀況進行實時安裝、拆卸、延長或者縮短等操作。因此，為保證綜采工作面的生產效率，要求工作面帶式輸送機具有較強的適應性[1]。本文將針對工作面帶式輸送機無法適應短距離、連續轉彎巷道的運輸任務對其進行適應性技術改造，并對最終的改造效果進行驗證。

1 DSJ80 帶式輸送機概況

目前，綜采工作面常采用的可伸縮帶式輸送機的型號包括有DSJ65、DSJ80 以及DSJ100。其中，DSJ100 可伸縮帶式輸送機主要應用于采區主運輸通道，而且DSJ65型可伸縮帶式輸送機已經在實際應用中逐漸被DSJ80型可伸縮帶式輸送機所取代。因此，本文將以DSJ80 帶式輸送機為母體進行改造，其所應用于工作面的實際參數如表1 所示。

表1 工作面實際參數

2 帶式輸送機短距離運輸任務的適應性改造

2.1 改造思路

為提升帶式輸送機在短距離工作面的運輸要求，本節將通過對原帶式輸送機安裝長度進行縮短的思路進行技術改造。結合工作面帶式輸送機的結構特征，可對原帶式輸送機機頭、機尾以及機身三個部位的長度尺寸進行縮短，具體操作如下：

1）縮短機頭部位安裝長度。原帶式輸送機由于輸送距離較長其對應的驅動較大，對于可伸縮短距離帶式輸送機而言可將對應驅動系統的電機和減速的尺寸減小。此外，可將安裝于原帶式輸送機機頭部位的張緊裝置和儲帶裝置去除[2]。總的來說，需對原帶式輸送機機頭部位和張緊裝置進行重新設計。

2）縮短機身部位安裝長度。可通過增加或減少原帶式輸送機H 架與縱梁實現帶式輸送機的伸出或縮短。

3）縮短機尾部位安裝長度。在原帶式輸送機的機尾部位安裝4 節機尾架和機尾滾筒托架，在實際生產中根據運輸距離對機尾架和機尾滾筒托架的數量進行調整。

2.2 改造方案

為提升工作面帶式輸送機對短距離運輸的適應性，其總體改造方案如下：對工作面帶式輸送機的母體機型進行改造；選擇最佳驅動裝置；重新設計機頭架和張緊裝置等。

結合上述改造后帶式輸送機所應用工作面的參數，結合經驗公式計算得出滿足短距離工作面運輸需求所要求電機的最小功率為19.67 kW。因此，考慮到設計余量和DSJ80 現有驅動裝置為其所選型改造后帶式輸送機電機的功率值為22 kW。

1）機頭架的改造：對于機頭架而言參照DSJ80當前機頭架的結構參數將機頭架長度設計為900 mm。結合帶式輸送機的短距離工作面的應用需求，對應張緊裝置可選用短行程的螺旋張緊裝置，該張緊裝置僅需對膠帶續接長度時的誤差和實際運輸過程中輸送帶的松弛情況進行補償[3]。

2）機身改造：在DSJ80 帶式輸送機的基礎上，將其H 架與縱梁改造為非固定機身，可根據實際運輸距離對機身長度進行調整；

3）機尾改造：在機尾部位僅安裝一個機尾架和機尾滾筒托架即可滿足短距離的運輸需求。

3 帶式輸送機強制轉彎運輸任務的適應性改造

目前，在工作面帶式輸送機已經可實現對強制轉彎的運輸任務，目前常用的轉彎裝置如圖1 所示。

圖1 現有帶式輸送機強制轉彎裝置

如圖1 所示，圖1-1的強制轉彎裝置可實現最大180°的轉彎運輸任務，但是該裝置的成本較高，維護成本高且安裝困難；圖1-2 中的強制轉彎裝置雖然成本低、安裝方便，但是其僅能完成最大45°的轉彎運輸任務，通用性較差。為解決上述問題，本節將對目前可應用的帶式輸送機強制轉彎裝置進行改造。

帶式輸送機轉彎處的托輥結構是強制轉彎裝置實現功能的關鍵，目前轉彎處托輥可采用的托輥結構包括有一般托輥結構、立輥結構、彈性支撐結構以及吊掛結構。其中，一般托輥結構可通過抬高內曲線、托輥組傾斜安裝以及增大托輥成槽角三種方式實現。考慮到強制轉彎裝置的制造、安裝以及維護的便捷性，常以一般托輥結構和增設立輥結構為主。本文將選用一般托輥結構和增設立托輥相結合的方式設計強制轉彎裝置[4]。

對于一般托輥結構而言，將其對應的內曲線抬高角控制在3°～5°之間；傾斜安裝角控制在1°～2°之間；托輥成槽角一般控制在30°～55°之間，原則上不允許超過60°。改造后的托輥形式如圖2所示。

圖2 強制轉彎裝置托輥的改造示意圖

4 改造效果分析

4.1 短距離適應性改造后的應用

將“1”中的改造思路運用于實際運輸中，所應用工作面的最大傾角為16°，所運輸的物料為原煤或者巖石，應用的最小運輸距離為14 m，最大運輸距離為140 m。當運輸距離小于100 m 時改造后的帶式輸送機均能夠正常完成運輸任務；當運輸距離大于100 m 后帶式輸送機在啟動時出現略微的打滑現象。通過多次試驗總結得出，改造后不同功率帶式輸送機的應用場所如表2 所示。

表2 帶式輸送機短距離運輸應用條件

4.2 強制轉彎裝置的應用

將改造后的強制轉彎裝置應用于不同工作面，各個工作面的條件及應用效果如表3 所示。

表3 強制轉彎裝置應用工作面條件

在1 號和4 號工作面的帶式輸送機運輸相對穩定，但膠帶磨損嚴重；2 號和3 號工作面對應帶式輸送機均能夠平穩運行。

5 結論

為了使帶式輸送機適應更多復雜地質條件工作面的運輸任務，比如短距離和連續轉彎的運輸工況，對帶式輸送機進行改造[5]。以DSJ80 帶式輸送機為母體對其機頭架、機身、機尾以及張緊裝置進行改造，使其適應工作面短距離的運輸需求，從而降低其能耗；同時在原托輥的基礎上采用一般托輥和立托輥聯合應用的方式對強制轉彎裝置進行改造，使其具備連續轉彎功能。