帶式輸送機液壓張緊裝置設計及應用

李藝偉

（山西焦煤山煤國際長春興煤業有限公司，山西 大同 037101）

1 22601 運輸順槽概述

山西焦煤山煤國際長春興煤業有限公司22601運輸順槽位于井田南盤區，巷道東部為南延盤區大巷二段，南部為礦井南部礦界及中煤金海洋五家溝煤礦5214 工作面采空區（礦界煤柱46～73 m），西部為礦井西部礦界及山煤集團韓家洼煤礦，北部為設計南盤區西南部未開采區域。工作面位于南盤區南部，不存在周邊礦井影響。

22601 運輸順槽設計長度為1 682 m，巷道斷面規格為寬×高=4.5 m×3.5 m，巷道掘進煤層為22號層，煤層平均厚度為9.5 m，平均傾角為2°，煤層頂底板巖性如表1 所示。

表1 22601 運輸順槽掘進22 號煤層頂底板巖性匯總表

22601 運輸順槽采用EBZ260 型掘進機進行掘進，巷道內安裝一部SSJ-100 型帶式輸送機運煤，截止目前巷道已掘進450 m，巷道在前期掘進過程中由于輸送機張緊不合理，導致輸送機共計發生斷帶事故8 起，不僅增加了帶式輸送機故障率，而且嚴重制約著巷道快速掘進[1-4]。

2 帶式輸送機張緊裝置作用及分類

2.1 張緊裝置主要作用

張緊裝置是帶式輸送機重要組成部分，其作用主要表現在以下幾方面：帶式輸送機在運行過程中承載最小張力，且將撓度控制在一定范圍之內；帶式輸送機在運行時張緊裝置可增加輸送帶與滾筒之間摩擦力，防止打滑跑偏現象；當輸送帶在張力作用下出現張緊變形時，張緊裝置可保證設備穩定；在對輸送帶進行對接安裝時，液壓張緊裝置可提供靈活的行程。

2.2 張緊裝置分類

帶式輸送機拉緊裝置主要包括固定式和非固定式兩大類，其中固定式張緊裝置主要包括螺旋式拉緊裝置或固定絞車兩種，螺旋式拉緊裝置主要安裝在輸送機機尾處，體積相對較小、靈活度高，但是無法隨輸送帶張力變化而進行實時控制；固定式絞車按控制方式主要包括手動式和電動式兩種，輸送帶張緊時張緊行程大，但是不能自動進行張緊。

非固定式張緊裝置主要為重錘式拉緊裝置，按安裝方式可分為垂直式和車式兩種，其中垂直式張緊裝置主要安裝在輸送帶走廊上，由于該裝置內安裝多個換向滾筒，受煤泥影響滾筒清理麻煩；而車式拉緊裝置適用于長距離運輸的輸送帶，且功率大，但是該類張緊裝置體積大、安裝難度大、成本高。

3 液壓張緊裝置結構及工作原理

3.1 液壓張緊裝置結構

22601 運輸順槽帶式輸送機安裝的液壓張緊裝置主要分為機械部分、電氣部分以及液壓部分組成，機械部分主要由滑輪組、鋼絲繩、拉緊小車等部分組成；電氣部分主要由電氣控制站、拉力、速度傳感器等部分組成；液壓部分主要由張緊緩沖油缸、蓄能器、液壓泵等部分組成，具體結構如下頁圖1 所示。

圖1 帶式輸送機液壓張緊裝置結構示意圖

3.2 液壓張緊裝置工作原理

1）啟動階段工作原理：當帶式輸送機開啟前，液壓張緊裝置中的液壓泵和卸壓閥提前開啟，空載狀態下液壓泵啟動完成；液壓泵空載啟動完成后及時關閉卸載閥，此時溢流閥開啟控制系統壓力，然后利用轉向閥以及液壓泵站向液壓馬達注入液壓油，馬達開啟并帶動活塞運動使絞車制動器運動，從而實現拉緊輸送帶的目的；當張緊裝置對輸送帶施加的拉緊力達到啟動拉緊力時，絞車通知運行，卸壓閥再次打開，馬達停止運轉。

2）穩定運行時工作原理：當帶式輸送機運行穩定后，液壓張緊裝置中卸壓閥開始工作，此時張緊裝置處于正常拉緊狀態；蓄能器開啟，避免輸送機出現載荷或者系統漏油時出現沖擊現象，保證輸送機運行平穩。

3）制動階段工作原理：當帶式輸送機在制動期間，拉緊裝置輸出的拉緊力與停機時所需壓力相同，此時張緊裝置中的卸壓閥關閉，轉向閥接通后及時對制動器松閘，馬達在油壓作用下使絞車反轉，輸送帶承受的張緊力減小，當輸送帶張緊力降低至停車時所需張緊時，絞車停止運轉，張緊裝置停止運行。

3.3 液壓裝置應用優點

1）自動化水平高。與傳統張緊裝置相比，液壓張緊裝置全程無需人工干預，根據輸送帶運行情況自動調整張緊力，裝置自動化水平高，大大降低了人工張緊勞動作業強度。

2）張緊精度高。傳統張緊裝置主要根據人工進行調節，張緊自動化水平低，張緊精度低，而采用液壓張緊裝置根據輸送帶載荷情況自動對輸送帶張緊進行調節，調節精度高，對輸送帶損害小。

3）實用性強。液壓張緊裝置不僅可用于掘進工作面中SSJ 型帶式輸送機，而且還可用于綜采工作面DTL 型帶式輸送機，裝置實用性強，應用區域廣[5-10]。

4 應用效果

對22601 運輸順槽內SSJ-100 型帶式輸送機安裝了一套液壓張緊裝置后，通過3 個月實際應用效果來看，與傳統的張緊裝置相比，液壓張緊裝置張緊精準度是傳統的2 倍以上，液壓張緊裝置在工作時無需人工干預，與傳統液壓裝置相比可減少操作工人2～3 名；液壓張緊裝置投入使用后，未發生一起因輸送機張緊不合理導致的輸送機斷帶事故，全年可減少輸送機維修費用達32.7 萬元，取得了顯著應用成效。