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        ZDQ型振動(dòng)式清車(chē)機(jī)的設(shè)計(jì)

        2013-12-31 07:17:08劉金平
        機(jī)械工程師 2013年4期
        關(guān)鍵詞:動(dòng)件車(chē)機(jī)激振器

        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(chē)運(yùn)輸,而礦車(chē)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(chē)內(nèi)攪噴漿用的水泥、石子、沙子等物料,導(dǎo)致礦車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)運(yùn)輸時(shí)空列車(chē)啟動(dòng)(上坡)發(fā)生困難。并且腐蝕車(chē)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(chē),人力清車(chē)不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大,效率低,而且清車(chē)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(chē)清車(chē)機(jī),它的主要作用是及時(shí)有效地清除礦車(chē)內(nèi)部積煤和巖粉。

        2 工作原理

        這套清車(chē)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(chē)之間為點(diǎn)接觸,要求從動(dòng)件礦車(chē)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(chē)清車(chē)機(jī)由底座、框架、翻籠、活動(dòng)平臺(tái)、支座、撥桿、絞車(chē)、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(chē)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(chē)機(jī)示意圖,將礦車(chē)由進(jìn)車(chē)道推入翻籠,由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小絞車(chē),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(chē)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(chē)車(chē)底的煤和巖粉振落于支座內(nèi)的礦車(chē)中,當(dāng)貨物清除完畢,通過(guò)小絞車(chē)將翻籠放回原位,空車(chē)推出,推入下一臺(tái)礦車(chē),如此循環(huán),完成清車(chē)任務(wù)。

        圖2 清車(chē)機(jī)示意圖

        5 結(jié) 論

        通過(guò)實(shí)踐證明,此型清車(chē)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(chē)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(chē)效果好,有效地提高了礦車(chē)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(chē)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)。

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