劉金平

（黑龍江龍煤礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司 鶴崗分公司富力煤礦運(yùn)輸區(qū)，黑龍江 鶴崗154100）

1 引 言

輔助運(yùn)輸是煤礦運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分，除煤炭運(yùn)輸以外，人員、材料、設(shè)備和矸石需要運(yùn)出工作面；生產(chǎn)設(shè)備和材料需要在多變的采區(qū)巷道運(yùn)到工作面（材料和設(shè)備的品種規(guī)格多種多樣）；工作人員需要在短時(shí)間內(nèi)運(yùn)送到指定地點(diǎn)，這些都離不開(kāi)輔助運(yùn)輸。礦井輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的構(gòu)成以及輔助運(yùn)輸設(shè)備的選用，與煤層地質(zhì)條件、開(kāi)采方式和采掘機(jī)械化程度等多種因素有關(guān)，運(yùn)輸大巷一般采用電機(jī)車運(yùn)輸，而礦車是這個(gè)過(guò)程的主要運(yùn)輸工具之一。由于所裝載的原煤或矸石中含有水分，巖巷開(kāi)拓部門(mén)有時(shí)會(huì)在礦車內(nèi)攪噴漿用的水泥、石子、沙子等物料，導(dǎo)致礦車內(nèi)攢積起來(lái)的粘性物料及附著一些無(wú)法清除的物料粘結(jié)于車廂內(nèi)壁。若不將這些殘留物及時(shí)清除干凈，則會(huì)越積越多，越積越堅(jiān)實(shí)，使礦車有效容積減少，不僅降低了運(yùn)輸效率浪費(fèi)動(dòng)力，甚至使電機(jī)車運(yùn)輸時(shí)空列車啟動(dòng)（上坡）發(fā)生困難。并且腐蝕車體，降低使用壽命，造成經(jīng)濟(jì)損失。為解決這一問(wèn)題，過(guò)去一直采用人力清車，人力清車不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，而且清車效果不好。工程技術(shù)人員經(jīng)過(guò)大量的工作實(shí)踐，設(shè)計(jì)了一套1.5T 振動(dòng)式礦車清車機(jī)，它的主要作用是及時(shí)有效地清除礦車內(nèi)部積煤和巖粉。

2 工作原理

這套清車機(jī)采用的是電力機(jī)械振動(dòng)式。其主要工作原理是：振動(dòng)器在振動(dòng)過(guò)程中給粘結(jié)物一加速度，從而產(chǎn)生慣性力。此慣性力的大小應(yīng)足以克服粘結(jié)物的粘結(jié)力，將粘結(jié)層破壞使其脫落，這種機(jī)械式激振器的工作原理是利用偏心質(zhì)量旋轉(zhuǎn)時(shí)的失衡而引起的強(qiáng)迫振動(dòng)。

模型簡(jiǎn)化圖如圖1：垂直激振力F=F0sinωt=mcω2sinωt

圖1 中：m-偏心質(zhì)量；c-偏心距；ω-角速度；F0-離心慣性力。

在實(shí)踐中激振器由一組成對(duì)偏心輪組成。

圖1

該激振器是由兩對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)組成，在這個(gè)裝置中，凸輪起了較大的作用。凸輪與從動(dòng)件礦車之間為點(diǎn)接觸，要求從動(dòng)件礦車實(shí)現(xiàn)特殊運(yùn)動(dòng)規(guī)律。這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律，用連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)或其它機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)較為困難。要實(shí)現(xiàn)這種不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，用凸輪機(jī)構(gòu)比較適宜。由此組成激振器，這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，工作可靠，也易于設(shè)計(jì)。但是，為保證凸輪機(jī)構(gòu)能正常工作，必須始終保持從動(dòng)件與凸輪輪廓接觸。

3 結(jié)構(gòu)特征

1.5T 振動(dòng)式礦車清車機(jī)由底座、框架、翻籠、活動(dòng)平臺(tái)、支座、撥桿、絞車、激振器、繩輪、地輪等部分構(gòu)成。

整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，各部分獨(dú)立性較強(qiáng)，容易裝配和拆卸。該型清車機(jī)操縱簡(jiǎn)單，利用電氣操縱按鈕，控制翻籠的旋轉(zhuǎn)與上下振動(dòng)，無(wú)須對(duì)操作人員進(jìn)行嚴(yán)格培訓(xùn)。

4 工作過(guò)程簡(jiǎn)介

圖2 所示為清車機(jī)示意圖，將礦車由進(jìn)車道推入翻籠，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小絞車，通過(guò)鋼絲繩牽引撥桿帶動(dòng)翻籠，使其沿框架滑道向上旋轉(zhuǎn)，與清車機(jī)支座同心時(shí)，通過(guò)激振器使翻籠上下振動(dòng)，將其礦車車底的煤和巖粉振落于支座內(nèi)的礦車中，當(dāng)貨物清除完畢，通過(guò)小絞車將翻籠放回原位，空車推出，推入下一臺(tái)礦車，如此循環(huán)，完成清車任務(wù)。

圖2 清車機(jī)示意圖

5 結(jié) 論

通過(guò)實(shí)踐證明，此型清車機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）利用周期振動(dòng)這種原理設(shè)計(jì)的清車機(jī)，避免了高頻振動(dòng)，從而使機(jī)械不受損害，不降低機(jī)械強(qiáng)度。（2）清車效果好，有效地提高了礦車的容積。（3）有充分的安全性、可靠性。（4）系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)單，輔助操作少，使用方便。（5）具有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),自我礦投入此種清車機(jī)年以來(lái)，使提升能力上升，從而促進(jìn)了運(yùn)輸?shù)恼w生產(chǎn)。