楊廷華 于寶林 鄭有存

【摘 要】本文主要介紹帶式輸送機(jī)機(jī)頭改造的原因及制作過程和產(chǎn)生的效果。

【關(guān)鍵詞】改造；經(jīng)濟(jì)；空間

1.研制原因

煤礦生產(chǎn)中帶式輸送機(jī)是運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備，帶式輸送機(jī)是否保持安全運(yùn)轉(zhuǎn)，是關(guān)系到煤礦安全生產(chǎn)能否順利進(jìn)行的重要因素。帶式輸送機(jī)發(fā)生故障最常見的部位在機(jī)頭驅(qū)動(dòng)部，驅(qū)動(dòng)部主要是由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器和傳動(dòng)滾筒組成。

南山煤礦斜井區(qū)所使用的皮帶運(yùn)輸機(jī)為傳統(tǒng)型式，機(jī)頭占地面積大，維修不便；斜井區(qū)現(xiàn)有的都是PJ-1000mm皮帶，現(xiàn)有的巷道規(guī)格斷面為8.6平方米，寬度為3.2米，高度為2.9米，安設(shè)PJ-1000mm皮帶后，機(jī)頭最窄處只剩下1.5米，過于狹窄，人員通行，運(yùn)料，維修都不方便，存在著安全隱患，亟需加以改進(jìn)。

基于以上幾點(diǎn)，經(jīng)過實(shí)地論證，最好的解決辦法就是安設(shè)PJ-800mm皮帶，而整機(jī)采購費(fèi)用高昂，從斜井區(qū)的經(jīng)營現(xiàn)狀出發(fā)，決定把PJ-1000mm皮帶機(jī)改成800mm皮帶機(jī)；把電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)和聯(lián)軸器替換為電動(dòng)滾筒，從這兩方面減小皮帶機(jī)的體積，這樣才會(huì)從根本上解決問題。

1.1可行性分析

帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置是由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器和傳動(dòng)滾筒組成，驅(qū)動(dòng)裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給輸送帶，并帶動(dòng)它運(yùn)行。現(xiàn)用的電動(dòng)機(jī)為鼠籠式，聯(lián)軸器為柱銷聯(lián)軸器，減速器為圓錐-圓柱齒輪減速器，電機(jī)軸與輸送機(jī)平行。傳動(dòng)滾筒為鋼制光面滾筒，依靠它與輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送機(jī)運(yùn)行，表面摩擦因數(shù)小。

我們采用特殊的傳動(dòng)滾筒"電動(dòng)滾筒"，來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)裝置的更新?lián)Q代，將電機(jī)和減速齒輪全安裝在滾筒內(nèi)，其中內(nèi)齒輪裝在滾筒端蓋上，電動(dòng)機(jī)經(jīng)兩級(jí)減速齒輪帶動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，能將所有易引起火花的電氣部件包容在隔爆外殼之內(nèi)。結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間面積小，使用維修方便，操作可靠方便，壽命長。電動(dòng)滾筒表面為菱形（網(wǎng)紋）包膠，與原有光面滾筒相比，可提高摩擦力。

1.2先期設(shè)計(jì)

原始數(shù)據(jù)及工作條件

工作環(huán)境：井下

運(yùn)輸距離：300米

傾角：13度

輸送機(jī)的傾斜系數(shù)k=0.95

所運(yùn)物料名稱：原煤

運(yùn)輸量：150噸/小時(shí)

礦石最大塊度αmax=100mm

礦石密度？奕=900kg/m3

帶速V的確定：帶速V根據(jù)帶寬和被運(yùn)物料性質(zhì)確定，我國帶速已標(biāo)準(zhǔn)化，初步確定帶速V=1.6m/s。

帶寬B的確定：Q=64t/h，？奕=900kg/m3，V=2m/s，k=0.95，求出物料斷面積A為：

A==0.01m2

按槽角α=00，堆積角θ=00，取帶寬B=800mm。

求圓周力Fu

FH-主要阻力

FH=fLG[（2qb+qG）cosβ+qRo+qRu]

f-模擬摩擦因數(shù)；

L-輸送機(jī)長度m；

g-重力加速度，g=9.81m/s2

β-輸送機(jī)的工作傾角，cosβ≈1；

qB-每米長輸送帶的質(zhì)量Kg/m；

qG-每米長輸送物料的質(zhì)量Kg/m；qG=Q/3.6V

qRo-承載分支托輥每米長旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，Kg/m；

qRo=mRo/LRo；mRo-承載分支中一組托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量Kg；

LRo-承載分支（上）托輥的間距m；

qRu-回程分支托輥每米長旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，Kg/m；

qRu=mRu/LRu；mRu-回程分支中一組托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量Kg；

LRu-回程分支（下）托輥的間距m

FN-附加阻力

FS1-特種主要阻力

FS2-特種附加阻力

FSt-傾斜阻力

Fu=FH+FN+FS1+FS2+FSt=fLG[（2qB+qG）cosβ+qRo+qRu]+qGHg+FS1+FS2

查表得：f=0.025；

mRo=14Kg；mRu=12Kg；取LRo=1.5m；LRu=3m，則

qRo=mRo/LRo=14/1.5=9.3Kg/m；qRu=mRu/LRu=12/3=4Kg/m；

查表選阻燃橡膠帶，得qB=10.70Kg/m，則：

qG=Q/3.6V=64/3.6×2=8.9Kg/m

傾斜阻力：FSt=qGHg=qG×g×Lsinβ=8.9×9.81×sin100=15.16N

特種阻力在本輸送機(jī)設(shè)計(jì)中粗計(jì)為1000N。

Fu=FH+FN+FS1+FS2+FSt

=fLG[（2qB+qG）cosβ+qRo+qRu]+qGHg+FS1+FS2

=0.025×31×9.81[（2×10.70+8.9）×cos100+9.3+4]

+15.16+100

=1344.32N

電動(dòng)機(jī)功率的確定：

根據(jù)計(jì)算，從實(shí)際工況出發(fā)，選擇30KW電動(dòng)滾筒2個(gè)。

2.制做過程

機(jī)頭結(jié)構(gòu)牢固、簡單、緊湊，采用160mm槽鋼做底座，槽鋼之間采用整體焊接，立柱采用120mm槽鋼，與底座焊接在一起，形成一個(gè)整體，儲(chǔ)帶倉高度達(dá)到了400mm，比以往提高了近200mm，機(jī)頭架子兩面鉆眼，便于安裝和拆卸。采用TDY75型電動(dòng)滾筒，安設(shè)維修方便，占用空間面積小。

3.取得效果

（1）把PJ-1000mm皮帶的H架改成800mm皮帶用的架子，把1000mm皮帶裁掉200mm，變成800mm皮帶，節(jié)約了材料。

（2）提高了架子高度200mm，使儲(chǔ)帶倉的高度達(dá)到了400mm，這樣就使儲(chǔ)帶倉減少了摩擦阻力，節(jié)約了電能，清貨容易，延長了皮帶的使用壽命。

（3）該皮帶機(jī)可設(shè)為雙運(yùn)皮帶，只需把H架、底托輥加密到1.5米一個(gè)即可，解決了往工作面運(yùn)料的難題，減輕了一線職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（4）節(jié)約了空間，減少了故障點(diǎn)，維修便利。

4.產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

此項(xiàng)工程是斜井區(qū)機(jī)電隊(duì)利用保生產(chǎn)之外的空余時(shí)間，自行設(shè)計(jì)、制造、安設(shè)而成，相比整機(jī)采購，大大節(jié)約了成本。據(jù)粗略估計(jì)，可為企業(yè)節(jié)約人工費(fèi)2萬元，節(jié)約材料費(fèi)10萬元，總計(jì)12萬元，投入運(yùn)行后，每年還可為企業(yè)節(jié)約維修費(fèi)5萬元，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

改造后，大大減輕了維修人員工作量，節(jié)約了材料，消除了安全隱患。因此這項(xiàng)改造對(duì)斜井區(qū)也具有顯著的社會(huì)效益。