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        ZDQ型振動式清車機的設(shè)計

        2013-12-31 07:17:08劉金平
        機械工程師 2013年4期
        關(guān)鍵詞:動件車機激振器

        劉金平

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

        1 引 言

        輔助運輸是煤礦運輸?shù)闹匾M成部分,除煤炭運輸以外,人員、材料、設(shè)備和矸石需要運出工作面;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間內(nèi)運送到指定地點,這些都離不開輔助運輸。礦井輔助運輸系統(tǒng)的構(gòu)成以及輔助運輸設(shè)備的選用,與煤層地質(zhì)條件、開采方式和采掘機械化程度等多種因素有關(guān),運輸大巷一般采用電機車運輸,而礦車是這個過程的主要運輸工具之一。由于所裝載的原煤或矸石中含有水分,巖巷開拓部門有時會在礦車內(nèi)攪噴漿用的水泥、石子、沙子等物料,導(dǎo)致礦車內(nèi)攢積起來的粘性物料及附著一些無法清除的物料粘結(jié)于車廂內(nèi)壁。若不將這些殘留物及時清除干凈,則會越積越多,越積越堅實,使礦車有效容積減少,不僅降低了運輸效率浪費動力,甚至使電機車運輸時空列車啟動(上坡)發(fā)生困難。并且腐蝕車體,降低使用壽命,造成經(jīng)濟損失。為解決這一問題,過去一直采用人力清車,人力清車不僅勞動強度大,效率低,而且清車效果不好。工程技術(shù)人員經(jīng)過大量的工作實踐,設(shè)計了一套1.5T 振動式礦車清車機,它的主要作用是及時有效地清除礦車內(nèi)部積煤和巖粉。

        2 工作原理

        這套清車機采用的是電力機械振動式。其主要工作原理是:振動器在振動過程中給粘結(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,這種機械式激振器的工作原理是利用偏心質(zhì)量旋轉(zhuǎn)時的失衡而引起的強迫振動。

        模型簡化圖如圖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。

        在實踐中激振器由一組成對偏心輪組成。

        圖1

        該激振器是由兩對凸輪機構(gòu)組成,在這個裝置中,凸輪起了較大的作用。凸輪與從動件礦車之間為點接觸,要求從動件礦車實現(xiàn)特殊運動規(guī)律。這種運動規(guī)律,用連桿機構(gòu)實現(xiàn)或其它機構(gòu)來實現(xiàn)較為困難。要實現(xiàn)這種不規(guī)則運動,用凸輪機構(gòu)比較適宜。由此組成激振器,這種結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,工作可靠,也易于設(shè)計。但是,為保證凸輪機構(gòu)能正常工作,必須始終保持從動件與凸輪輪廓接觸。

        3 結(jié)構(gòu)特征

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

        整機結(jié)構(gòu)緊湊,布局合理,各部分獨立性較強,容易裝配和拆卸。該型清車機操縱簡單,利用電氣操縱按鈕,控制翻籠的旋轉(zhuǎn)與上下振動,無須對操作人員進行嚴格培訓(xùn)。

        4 工作過程簡介

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

        圖2 清車機示意圖

        5 結(jié) 論

        通過實踐證明,此型清車機具有以下優(yōu)點:(1)利用周期振動這種原理設(shè)計的清車機,避免了高頻振動,從而使機械不受損害,不降低機械強度。(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)安裝簡單,輔助操作少,使用方便。(5)具有較高的技術(shù)經(jīng)濟指標,自我礦投入此種清車機年以來,使提升能力上升,從而促進了運輸?shù)恼w生產(chǎn)。

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