鶴崗斯達機電設備制造有限責任公司 馬洪舉

煤礦井下短距開采和配套設備及巷道掘進設備中的物料輸送機構均為短運距刮板輸送機，短運距刮板輸送機通過刮板鏈的移動完成物料的輸送。短運距刮板輸送機主要由機尾部、刮板鏈、輸送槽及卸料部等部件構成，其運距一般不超過15 m。本文，主要對礦用機載短運距刮板運輸機的設計進行了探討，以期對同行有所參考。

一、刮板機輸送機主要參數的確定

1.輸送量的確定。輸送機的運輸量一般沒有硬性規(guī)定，輸送量的大小要根據機器所配備的設備而定，另外量的大小應與設備配套。

2.鏈速及運煤斷面的確定。輸送機的煤運輸量Q計算公式如下。

式（1）中，p為煤的堆積密度，v為鏈速，A為煤斷面面積。要滿足一定的煤運輸量，可以通過降低鏈速v，加大運煤斷面的方法實現(xiàn)；也可以通過提高鏈速v，減小運煤斷面的方法實現(xiàn)。如果機器的鏈速太低，運煤斷面太大，就會顯得機器比較笨重；如果鏈速高，運煤斷面太小，就不能保證煤層在移動過程中的穩(wěn)定性，而且會額外增加功率的損耗。能量損耗ω的計算公式如下。

式（2）中，N為輸送機的驅動功率，S為輸送機的輸送距離，H為物料輸送距離對應的垂直升高。能耗指標越小，設備的設計制造質量水平越高。

二、主要零部件的設計

1.刮板鏈式的設計。輸送機到底采用單鏈還是雙鏈設計，不能亂加判斷，應視具體情況而定。一般情況下，輸送機最好是選擇單鏈式，只有當單鏈不能滿足工作負荷時，才將刮板的鏈式設計為雙鏈，刮板鏈中兩刮板的間隔以350～950 mm 為宜。

2.刮板的設計。礦用機載短運距刮板輸送機的刮板以方形截面最為常見，有些特殊情況也會選用實心的刮板截面。在進行刮板設計時，一定不能忽略刮板的長度，它直接影響輸料槽內壁與刮板的間隙大小。如果間隙過小，會增加輸送機的輸送阻力，甚至出現(xiàn)刮板鏈同輸送槽卡死現(xiàn)象；如果間隙太大，煤與刮板間的摩擦力會比較小，從而導致煤運輸效率的降低。間隙的大小的經驗計算公式如下。

刮板鏈與輸料槽側壁的間隙值見表1。

表1 刮板鏈與輸料槽側壁的間隙值mm

間隙值的大小不是固定不變的，可以上下變動20%。

3.鏈輪的設計。鏈輪與輸送機的運行狀況、工作人員的人身安全有重要關系，鏈輪設計要參照相關標準進行。不同型號的鏈條，遵循不同的鏈輪設計標準。鏈輪遵循MT231-1991 標準，鏈輪遵循ZBJ18006-90 標準，礦用高強度圓環(huán)鏈遵循GB/T12718-2001 標準，長節(jié)距輸送鏈遵循GB8350-87 標準，傳動用短節(jié)距精密滾子鏈遵循GB1243.1-83 標準。

三、驅動裝置設計

礦用機載短運距刮板輸送機常用的驅動方式有低速大扭矩馬達、液壓馬達+減速器、電機+限矩器+減速器等方式，在實際設計中，要根據整臺輸送機設備的具體結構確定。

四、鏈條張緊裝置的設計

鏈條張緊設置對輸送機極其重要，輸送機在每次運行之前，都要進行緊鏈處理，以保證輸送機在整個工作過程中都保持良好的預緊力。作為輸送機的一個重要參數，預緊力直接影響輸送機的工作狀態(tài)。預緊力太小，鏈條很容易打滑，從而導致鏈條卡住，造成輸送機運行故障；預緊力太大，則會加速鏈條、鏈輪以及刮板的磨損速度，造成功率的浪費。因此，設計合理的鏈條張緊裝置，有利于輸送機的穩(wěn)定運行。

1.緊鏈力的確定。通常會在礦用短運距刮板輸送機的機頭部安裝驅動裝置，鏈條預緊力F的計算公式如下。

根據公式（4），結合相關理論，可以導出緊鏈力G的計算公式，具體如下。

2.裝置的設計。合理設置輸送機的緊鏈力大小，一般的礦用短運距刮板輸送機的緊鏈力都不會很大，所以常采用黃油缸來調整鏈條的張緊度。黃油缸能夠起到伸縮機尾鏈輪軸的作用，然后再插入卡片固定鎖緊。

五、結論

我國煤炭開采業(yè)正朝著規(guī)模大、效率高、安全系數高的方向發(fā)展。但是隨著煤礦設備的不斷創(chuàng)新及開發(fā)。刮板輸送機作為煤炭開采必不可少的一項設備，其工作性能直接影響整個煤礦業(yè)的發(fā)展。因此，設計合理的段運距刮板輸送機裝置，對于煤炭的穩(wěn)定、安全開采具有重要意義。