掘進機二運承載裝置設計與應用

張洪猛 孔磊

摘 要：在煤炭生產(chǎn)中，掘進和回采是煤礦生產(chǎn)的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，煤礦巷道的快速掘進是保證礦井高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關鍵技術措施。為解決煤礦掘進機二運承載裝置滑道采用較寬的緩沖托架及較粗的緩沖輪，存在成本高、易堵塞、易變形、易磨損的問題。本新型設計的掘進機二運承載裝置具有設計合理、結構簡單、易于加工、體積小、使用方便、一物多用等特點，通過在朱家峁煤礦掘進工作面的應用，提高了掘進效率，因而，具有很好的推廣使用價值。

關鍵詞：機械化;合理;使用價值

引言

在煤炭生產(chǎn)中，掘進和回采是煤礦生產(chǎn)的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，煤礦巷道的快速掘進是保證礦井高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關鍵技術措施。所以現(xiàn)代煤礦的掘進和回采均是采用掘進機這種大型機械進行作業(yè)。掘進機是一種集合掘進、裝巖、運煤甚至支護多種功能為一體的綜合機械化設備。一般使用綜合機械化掘進之后，相比較打眼放炮的掘進工藝，可以將掘進進度增加30倍以上。掘進機二運承載裝置是掘進機很重要的運輸煤矸轉(zhuǎn)運裝置，如果不能正常在生產(chǎn)中使用，就會影響生產(chǎn)，所以掘進機二運承載裝置在運煤過程中起著極其重要的作用。

1 ?現(xiàn)有煤礦掘進機二運承載裝置概況

煤礦掘進機二運承載裝置滑道一般采用較寬的緩沖托架及較粗的緩沖輪，較寬的緩沖托架及較粗的緩沖輪不但使用鋼材多、加工復雜、成本高，而且在使用過程中矸石落到緩沖托架與緩沖輪之間，嚴重堵塞，影響緩沖輪轉(zhuǎn)動，造成緩沖輪磨損較快;另外較寬的緩沖架在二運轉(zhuǎn)動時經(jīng)常出現(xiàn)變形問題。

故現(xiàn)有技術中朱家峁煤礦掘進機二運承載裝置存在以下問題：

1.1 常用的緩沖輪托架主要是采用鋼板壓制成型，焊接及加工成型在人工及材料方面費用較高，造成生產(chǎn)成本較高，同時存在資源浪費的問題;

1.2 較寬的緩沖輪托架在使用時會被二運轉(zhuǎn)彎時碰撞變形，變形的緩沖輪托架容易造成運行的皮帶及皮帶接頭損壞;

1.3 緩沖輪托架運行中的皮帶灑落的煤矸兜住，造成皮帶及緩沖托輥的磨損。

2 ?掘進機二運承載裝置設計

為解決煤礦掘進機二運承載滑道采用較寬的緩沖托架及較粗的緩沖輪，存在成本高、易堵塞、易變形、易磨損的問題。本掘進機二運承載裝置新型設計，包括兩對稱設置的支座，兩支座之間設置有平托輥，平托輥的下方設置有底架，平托輥的上方設置有托輥串，托輥串的上方設置有上皮帶，平托輥的下方設置有下皮帶，上皮帶和下皮帶組成一體結構的環(huán)形皮帶;支座中部靠上的位置設置有縱梁托架，縱梁托架上端面設置有縱梁支架，縱梁支架的下端固定連接縱梁托架，縱梁支架的上端設置有縱梁，托輥串設置在兩縱梁之間且托輥串與縱梁通過連接環(huán)固定連接。

托輥串包括至少三個依次連接短托輥，相鄰兩短托輥鉸接連接，托輥串兩端位置的短托輥通過連接環(huán)固定連接縱梁;連接環(huán)呈稱鉤形，連接環(huán)一端套接在縱梁上，連接環(huán)另一端固定安裝在短托輥的端面處。

平托輥包括輥體、輥軸和軸承，輥棒軸設置在輥棒體的兩端，輥棒體通過軸承轉(zhuǎn)動連接輥棒軸。輥棒軸遠離輥棒體的一端設置有托輥支架，托輥支架的上端固定連接輥棒軸，托輥支架的下端設置有托輥連接架，托輥連接架固定（焊接）在支座上。縱梁托架的橫截面呈三角形，縱梁支架的橫截面呈L形，縱梁的橫截面呈圓形，托輥連接架的橫截面呈三角形。縱梁托架、縱梁支架和托輥連接架均采用角鋼，縱梁采用圓鋼管;下皮帶和底架之間設置有皮帶刮料裝置;皮帶刮料裝置包括毛刷支架，毛刷支架上側(cè)面設置有毛刷，毛刷支架下側(cè)面設置有彈簧，彈簧一端固定在毛刷支架的下側(cè)面，彈簧的另一端固定在底架上，底架兩端分別固定在兩支座上;毛刷位于下皮帶的下方，下皮帶的下側(cè)面與毛刷的上端相抵觸設置;彈簧設置有至少三個且彈簧采用壓縮彈簧，確保皮帶刮料裝置與底架柔性連接，避免了過大煤塊時，出現(xiàn)堵塞的問題。

3 ?掘進機二運承載裝置的應用優(yōu)點

本新型設計的掘進機二運承載裝置在朱家峁煤礦是應用過程中具有以下優(yōu)點：

3.1 采用托輥串，可以采用現(xiàn)有技術的托輥改造而成，避免浪費;相鄰兩短托輥鉸接連接且相鄰兩短托輥之間存在較大間隙，保證了托輥串不會堵塞，提高使用率且安裝方便，實用性較強;同時減輕了人工勞動強度，改善了勞動環(huán)境，降低生產(chǎn)成本;

3.2 采用縱梁，保證縱梁托架不會變形，不僅降低了縱梁托架損壞率，減少材料浪費，而且減少了對皮帶的損傷，提高了皮帶的使用率，同時消除了工人的更換縱梁托架的體力勞動;

3.3 縱梁托架的橫截面呈三角形，縱梁支架的橫截面呈L形，縱梁的橫截面呈圓形，托輥連接架的橫截面呈三角形，確保縱梁托架、縱梁支架、縱梁以及托輥連接架具有較大強度，提高各部件的使用壽命，減少更換成本;

3.4 在皮帶下方設置有皮帶刮料裝置，通過毛刷能夠隨時清除皮帶上的碎料，托輥串處出現(xiàn)堵塞問題，影響正常生產(chǎn);

3.5 皮帶刮料裝置通過彈簧與底架柔性連接優(yōu)化設計，解決了因煤矸塊對皮帶的損傷。

4 ?結論

本新型掘進機二運承載裝置的設計取得了國家專利局實用型專利證書，此裝置具有設計合理、結構簡單、易于加工、體積小、使用方便、一物多用等特點，因而，具有很好的推廣使用價值。

1、支座，2、平托輥，2-1、輥棒體，2-2、輥棒軸，2-3、軸承，3、底架，4、上皮帶，5、下皮帶，6、縱梁托架，7、縱梁支架，8、縱梁，9、短托輥，10、鉸鏈，11、連接環(huán)，12、托輥支架，13、托輥連接架，14、毛刷支架，15、毛刷，16、彈簧。

作者簡介：

張洪猛（1981—），山東濟寧人，工程師，2004年畢業(yè)于山西大同大學電氣控制專業(yè)，現(xiàn)從事煤礦機電技術管理工作，現(xiàn)任濟寧能源陜西中太能源投資有限責任公司朱家峁煤礦機電礦長。