伸縮式帶式輸送機的優化改造措施

倪 遷

(上海碩巍自動化設備有限公司，上海 201501)

1 伸縮式帶式輸送機優化改造的重要性

在科學技術日益發展的背景下，給井下開采工作的開展提供了可靠的技術支持，井下機械化水平得以提高。在技術的驅動下，相繼有更多的設備應用至井下開采領域，其中伸縮式帶式輸送機頗具代表性，其具有阻力小、輸送效率高、安全可靠等特點[1，2]。但煤礦產量有所加大，加之作業環境的復雜性，對該設備的運輸能力提出更高的要求，現有設備在運行中存在局限性，迫切需要做出改進[3，4]。

2 機頭部的優化改造措施

在可伸縮帶式輸送機的組成中，機頭部為關鍵的模塊，其涵蓋卸煤架、驅動裝置及傳動裝置三大部分，機頭部的改進工作需將此類設施作為立足點，做針對性的技術優化[5]。

2.1 卸煤架

(1)不足之處。卸煤架的剛度和強度偏低，隨運行時間的延長將逐步變形。經過卸煤作業后，部分煤粉殘留在輸送帶上，清理難度較大。滾筒有大量粉煤粘附的情況，不利于膠帶的正常運行，例如因運行軌跡偏差導致皮帶跑偏。

(2)優化改造措施。鑒于原有斜支架易失穩的情況，將其更換為直角三角形的前連架，由此提高架體的剛度和強度，使其在生產中可維持穩定。在卸載滾筒前適配刮板，利用此裝置清理輸送帶，減少粉煤遺留量。此外，考慮到皮帶易由于運行姿態偏差而跑偏，適配了專門的刮煤板，利用該裝置高效清理附著在滾筒處的煤[6]。

2.2 驅動裝置

(1)不足之處。驅動裝置采用空心軸聯接減速機，通過雙傳動滾筒和單電動機聯動的方式，以達到傳動的運行效果，但此方法對作業環境的適應能力不足，僅在運輸坡度較小的條件中具有可行性，對于傾斜坡度達到50°的巷道傳動效率將明顯降低。此外，運輸功率不足，隨之影響作業效率。

(2)優化改造措施。更換為實心軸直角減速機，不再采用傳統的高速軸聯軸器，取而代之的是柱銷聯軸器。對傳動機架和驅動機架做適當的處理，即通過鋼板和螺栓將兩者穩定連接于一體，由此提高機頭的強度和剛度。根據機頭的結構特點，在其下方增設底托梁(由工字鋼制得)，并適配2套驅動裝置，具體如圖1所示。

圖1 驅動裝置控制示意

2.3 傳動裝置

(1)不足之處。傳動裝置含傳動滾筒和機架兩部分，在原結構方案中，傳統滾筒為三角軸承座結構，其局限之處在于安裝難度較大，使用期間的耐久性不足，易在短時間內變形。

(2)優化改造措施。不再采用三角軸承座結構，將其更換為平底軸承座的形式，其除了降低安裝難度外，還可有效提高結構的剛度和強度，規避短時間內變形的問題。

3 儲帶張緊裝置的優化改造措施

3.1 游動小車

(1)不足之處。游動小車的車輪設置不合理，僅在內側有輪緣，在此結構方式下易加大張拉期間車輪脫軌的發生概率。游動小車的輸送帶在運行期間缺乏穩定性，易跑偏，增加小車邊緣的磨損量。

(2)優化改造措施。不再采用內側單輪緣的方法，轉為內側雙輪緣。在小車車架的兩側分別設置立輥，利用此方法避免輸送帶跑偏。

3.2 張緊絞車

(1)不足之處。在原運行模式下，以手動拔叉的方式控制張緊絞車，但現場作業條件欠佳(井下空間有限)，不利于操作的順利開展，隨之降低作業效率。

(2)優化改造措施。針對張緊絞車采取更換措施，即選用的是JH-8型回柱絞車，并適配傳感器用于檢測輸送帶的張拉力，若實測值小于規定值下限則以自動化的方式張緊輸送帶；反之，若實測值超過限值，傳感器在感知該情況后將及時輸出特定的響應信號，暫停輸送帶的張緊操作[7]。

4 機身的優化改造措施

機身的優化改造著重圍繞V形托輥H架和壓帶輪兩部分展開。

4.1 V形托輥H架

(1)不足之處。在原設計方案中，采用的是平行的托輥支承下層輸送帶，其不足之處在于運行期間輸送帶的下層易跑偏，導致正常輸送進程受阻。

(2)優化改造措施。不再采取平行的托輥，選用的是更為先進的V形前傾下托輥，利用此裝置有效支承下層輸送帶，確保該輸送帶所處位置的準確性。

4.2 壓帶輪

(1)不足之處。從輸送帶的布置來看，其容易偏離原設計位置，此時該輸送帶的一端容易脫離壓輪帶，隨之出現煤塊灑落的情況。

(2)優化改造措施。針對輸送帶脫軌導致灑煤的問題，對裝置做出優化，即采用的是三滾筒過渡機頭。

5 機尾部的優化改造措施

巷道底板缺乏平整性(局部偏高或偏低)，運輸機運行期間的穩定性難以得到保證，機尾移動時存在極為顯著的側向沖擊力和縱向不平衡力，在力的作用下軌道有變形的可能。此外，緩沖托輥的穩定性不足，在使用時易受損和變形[8，9]。針對此類問題，提出如下優化改造措施。

5.1 對原軌道材料予以更換

根據原機尾運輸軌道的材質特點可知，其采用的是18號工字鋼，強度相對較低，同時支座外的軌道端口無法得到有效的支撐(懸空狀態)。對此，調整軌道的材料，選用50 kg/m的鐵路鋼軌；并調整軌道的端口位置，將其置于支座上，配套2個夾板以起到緊固的作用。

5.2 更換緩沖托輥為緩沖床

緩沖床與運輸帶間有大面積的接觸，其優勢在于可減小緩沖床對運輸帶所造成的沖擊性影響，由此避免運輸帶大范圍損耗的情況，運輸帶具有更長的使用壽命。運輸帶裝載原煤時，依托于緩沖床優良的緩沖性能可較大幅度減小物料所受的力，物料的穩定性得到保證，無明顯的散漏、飛濺現象。此外，緩沖床的結構精簡，可快速完成安裝與拆除作業，即便出現故障也能高效維修。綜合來看，緩沖床的應用效果較好，可作為緩沖托輥的替代形式。

5.3 其他優化改造措施

在軌道的兩個支架間額外增設一個支架，此時可縮短支架間懸空段的長度，并且軌道支點間的距離也有所減小，為1.25 m。支座前端至尾支座末端的配置可選用25～40號通底槽鋼，利用M20螺栓將該部分與焊有側連板的支座穩定連接，在該配置方式下僅需拉機尾的通底槽鋼便能高效移動機尾，提高了操作的便捷性，可控性較好，規避了結構冗雜、操作繁瑣的問題[10]。

5.4 移機尾機構

機尾需具有移動速度快的特點，并且需在不停機的前提下實現機尾的快速移動。對此，引入滑橇式可行走機尾，按2500 mm的間距依次設置滑橇單元，彼此間用螺栓穩定連接，在特定的拉力作用下可以帶動滑橇和機尾滾筒向前移動，整個過程中滑橇的移動具有順暢性，也可根據作業需求拆除幾節滑橇，此時機尾滾筒向前移動，施工的靈活性較強。

5.5 軟啟動裝置的升級

根據原輸送機的配置情況可知，其采用的是YOL562型液力偶合器，此類軟啟動裝置的不足之處在于運行期間易受損，且不具備較高的傳動效率，直接表現則是軟啟動的效果難以全面滿足要求。對此，對軟啟動裝置加以升級，采用變頻調速裝置等具有更高靈敏性與穩定性的裝置，將其作為軟啟動設備，改善軟啟動效果。

6 結語

煤礦機械化生產作業得以高效開展的前提之一在于得到高性能生產設備的支持，其中可伸縮帶式輸送機具有重要作用，但其在運行中存在部分不足之處，本文對其加以分析，并提出優化改造措施，以期從根本上解決設備的運行問題，提高設備的綜合運行性能，同時也希望所提履行措施可為同仁提供參考。