胡小雷， 史新恩， 朱仁龍

（河南南車重型裝備有限公司，河南 義馬 472300）

刮板輸送機(jī)端卸機(jī)頭設(shè)計(jì)與刮板轉(zhuǎn)載機(jī)布排

胡小雷， 史新恩， 朱仁龍

（河南南車重型裝備有限公司，河南 義馬 472300）

根據(jù)刮板輸送機(jī)的型號(hào)及其他配套設(shè)備，選型刮板機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，優(yōu)化設(shè)計(jì)端卸式機(jī)頭架；根據(jù)工作面條件及其他若干參數(shù)來布置刮板轉(zhuǎn)載機(jī)在三機(jī)配套中的位置。

減速機(jī)；機(jī)頭架；工作面；三機(jī)配套；接煤效果

1 引言

刮板輸送機(jī)及刮板轉(zhuǎn)載機(jī)是井下綜采工作面的重要設(shè)備，也是井下運(yùn)煤的關(guān)鍵設(shè)備。端卸式機(jī)頭要安裝驅(qū)動(dòng)裝置并連接機(jī)頭過渡槽，是刮板輸送機(jī)的重要部件，在刮板輸送機(jī)運(yùn)煤和落煤至刮板轉(zhuǎn)載機(jī)的過程中處于核心部件地位，而刮板轉(zhuǎn)載機(jī)的排布直接影響其接煤效果。

2 刮板輸送機(jī)端卸式機(jī)頭設(shè)計(jì)

（1）驅(qū)動(dòng)裝置選型

刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置是整機(jī)的動(dòng)力部分，由于是煤礦井下的運(yùn)行設(shè)備，電動(dòng)機(jī)及減速機(jī)等電器設(shè)備應(yīng)具備防爆證及其他必要證件。電動(dòng)機(jī)功率大小的確定取決于刮板輸送機(jī)運(yùn)行阻力及刮板機(jī)鏈速，參考公式：

K-電機(jī)功率備用系數(shù)，F(xiàn)-刮板機(jī)運(yùn)行阻力，v-刮板機(jī)鏈速，η-刮板機(jī)傳動(dòng)效率。

刮板輸送機(jī)運(yùn)行阻力越大、刮板機(jī)鏈速越大，電動(dòng)機(jī)額定功率需求就越大。根據(jù)刮板輸送機(jī)的類型、驅(qū)動(dòng)連接方式及井下煤礦條件等，電動(dòng)機(jī)又可選單速電動(dòng)機(jī)和雙速電動(dòng)機(jī)，單速電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速固定，體積比多速電機(jī)小，接線更容易，適用于中小型刮板輸送機(jī)，雙速電動(dòng)機(jī)可以在啟動(dòng)時(shí)輸入較小的電流，獲得較大的轉(zhuǎn)矩，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)隨電流增加到額定值，獲得最大轉(zhuǎn)矩，具有低速啟動(dòng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的優(yōu)點(diǎn)，適用于大功率重型刮板輸送機(jī)。

刮板輸送機(jī)要用刮板機(jī)專用減速機(jī)，目前刮板機(jī)專用減速機(jī)主要有齒輪減速機(jī)和行星減速機(jī)兩種，一般中小型刮板輸送機(jī)使用齒輪減速機(jī)就可以滿足要求，裝機(jī)功率在500kW以上的重型刮板輸送機(jī)由于傳動(dòng)部對重量和體積的限制，一般采用重量輕、體積小、傳動(dòng)比范圍大的行星減速機(jī)。

（2）機(jī)頭架設(shè)計(jì)

機(jī)頭架主要由壓塊、側(cè)板、底板、中板組件、舌板組件等部分構(gòu)成（見圖1），整個(gè)結(jié)構(gòu)是一個(gè)焊接組件，其中側(cè)板、中板組件和底板是機(jī)頭架的主要結(jié)構(gòu)件。

圖1 機(jī)頭架結(jié)構(gòu)

為了卸載煤炭方便，側(cè)板前端底部可以設(shè)計(jì)為臺(tái)階式、與鏈輪之間也要預(yù)留一定的過鏈空間，這樣機(jī)頭架就可以與刮板轉(zhuǎn)載機(jī)良好地搭接，也能保證刮板鏈能順暢地通過。在焊接過程中由于兩側(cè)板較大，要采取防變形焊接措施，設(shè)計(jì)機(jī)頭架焊接工裝時(shí)要考慮這方面因素，焊前可以先加焊若干輔助橫梁固定兩側(cè)板間距，然后單邊對稱焊接。

中板組件上中板是刮板運(yùn)行的直接接觸面，材質(zhì)應(yīng)具有很好的耐磨性能。中板組件的角度α直接限制機(jī)頭架的長度L和過渡槽中板彎曲度β，刮板機(jī)卸載高度一定時(shí)，中板組件的角度α越小，則機(jī)頭架長度L越長，機(jī)頭架過長不利于過渡槽推移點(diǎn)布置，中板組件的角度α越大，則過渡槽中板彎曲度β越大，刮板鏈在過渡槽中運(yùn)行的平順性就越差，這樣過渡槽中板和沿板就易磨損，并且會(huì)加大跳鏈情況的發(fā)生，所以根據(jù)配套圖推移位置的布置選擇合理的中板組件角度也十分重要。

3 刮板轉(zhuǎn)載機(jī)布排

圖2 刮板轉(zhuǎn)載機(jī)布排簡圖

刮板轉(zhuǎn)載機(jī)是綜合機(jī)械化采煤工作面運(yùn)輸設(shè)備中的重要組成部分，在工作面運(yùn)輸巷中接收工作面刮板輸送機(jī)卸下的煤流，不停頓地轉(zhuǎn)運(yùn)到可伸縮帶式輸送機(jī)上去。刮板轉(zhuǎn)載機(jī)在下巷中的布排位置直接影響其接煤效果，合理的布置刮板轉(zhuǎn)載機(jī)與刮板機(jī)機(jī)頭架的位置成為關(guān)鍵。

煤炭在刮板輸送機(jī)與刮板轉(zhuǎn)載機(jī)之間的轉(zhuǎn)運(yùn)其實(shí)就是煤流的拋物線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)刮板轉(zhuǎn)載機(jī)與刮板機(jī)機(jī)頭鏈輪之間的水平距離設(shè)計(jì)不合理時(shí)，容易造成漏煤或易拉回頭煤等現(xiàn)象。下面分析卸載高度H確定時(shí)，怎樣來確定刮板轉(zhuǎn)載機(jī)與刮板機(jī)機(jī)頭鏈輪之間的水平距離L。

圖中H為刮板機(jī)卸載高度；h為落地段轉(zhuǎn)載機(jī)中板離地面高度；R為刮板機(jī)鏈輪齒頂圓半徑；B為巷道中行人空間；L為轉(zhuǎn)載機(jī)與刮板機(jī)機(jī)頭鏈輪之間的水平距離。

如果刮板機(jī)的鏈速為υ，機(jī)頭架中板組件角度為α，將鏈速υ分解為豎直方向初速度為v0=-υsinα的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)L=υt cosα，當(dāng)工作面無傾角時(shí)，根據(jù)加速度運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系H＋R－h(huán)=υ0t+g t2/2 求得，取正值代入L=υt cosα中得出：

當(dāng)刮板機(jī)機(jī)頭位置仰角鋪設(shè)時(shí)，式中的中板組件角度α還需加上鋪設(shè)仰角，當(dāng)刮板機(jī)機(jī)頭位置俯角鋪設(shè)時(shí)，式中的中板組件角度α則需減去鋪設(shè)俯角。

4 結(jié)語

刮板輸送機(jī)端卸機(jī)頭是刮板輸送機(jī)重要部件之一，設(shè)計(jì)中不僅要考慮其本身結(jié)構(gòu)的合理性，還應(yīng)該考慮整個(gè)機(jī)頭傳動(dòng)部運(yùn)行的平穩(wěn)性和可靠性，而刮板轉(zhuǎn)載機(jī)在三機(jī)配套中的布置位置不僅要考慮刮板輸送機(jī)鏈速及煤層傾角，還應(yīng)考慮其離巷道的距離，保證適當(dāng)?shù)男腥丝臻g。

［1］謝錫純，李曉豁.礦山機(jī)械與設(shè)備［M］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2000.

［2］葛德俊.刮板輸送機(jī)端卸式機(jī)頭架設(shè)計(jì)［J］.煤礦機(jī)械，2011（5）：8-9.

（編輯 明 濤）

TD63.42

B

1002-2333（2013）09-0174-02

胡小雷（1984-），男，助理工程師，從事刮板輸送機(jī)、刮板轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)計(jì)研究工作。

2013-05-17