王邦星

（山西汾西礦業(yè)集團(tuán) 宜興煤業(yè)，山西 孝義032302）

1 概述

宜興煤業(yè)主斜井的強(qiáng)力皮帶，由于工期原因，原設(shè)計(jì)運(yùn)往洗煤廠對(duì)接皮帶未及時(shí)安裝到位，故臨時(shí)安裝一部運(yùn)往煤廠的皮帶，且主斜井井口沒有緩沖庫(kù)。當(dāng)設(shè)計(jì)皮帶要投入使用時(shí)，臨時(shí)皮帶為保證安全生產(chǎn)不能拆除，而臨時(shí)皮帶已占據(jù)了設(shè)計(jì)皮帶的安裝位置，一個(gè)新的研究課題出現(xiàn)了，要求再設(shè)計(jì)一個(gè)專門的機(jī)構(gòu)，既保證運(yùn)往洗煤廠的設(shè)計(jì)皮帶正常運(yùn)輸，又保證臨時(shí)運(yùn)往煤廠的皮帶安全運(yùn)行，且互不干涉。而且在設(shè)計(jì)皮帶故障的情況下，迅速開啟臨時(shí)皮帶，以免滿負(fù)荷停車。

2 現(xiàn)狀

主井井口房已安裝完畢強(qiáng)力皮帶，參數(shù)為：長(zhǎng)度L＝1386m，高差 H＝599m，帶寬B＝1.2m，運(yùn)輸能力 Q＝650t／h，功率P＝630×3kW，速度 V＝3.15m／s，采用變頻啟動(dòng)。機(jī)頭位置位于二層井口房上，主梁結(jié)構(gòu)為 混凝土澆注而成，且預(yù)留加固空間1m，卸煤高差2.3m，機(jī)頭滾筒直徑Φ＝1.8m，井口主梁架已澆筑而成，臨時(shí)皮帶機(jī)位于設(shè)計(jì)皮帶機(jī)尾處，并以偏設(shè)計(jì)皮帶方向由北往東與強(qiáng)力皮帶正交，而臨時(shí)皮帶與強(qiáng)力皮帶斜交方向居?xùn)|偏南14°，設(shè)計(jì)皮帶的溜煤角度為水平45°，臨時(shí)皮帶為水平60°?？臻g位置非常有限，三部皮帶的鳥瞰見圖1。

圖1 三部皮帶的鳥瞰

3 設(shè)計(jì)存在的問題和方案比較

第一種方案：在主皮帶溜煤嘴下方安裝底卸式開啟刮板輸送機(jī)。

第二種方案：采用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)接兩溜煤嘴。

第三種方案：在溜煤嘴下方設(shè)計(jì)專用溜煤槽。

可利用空間不足1m，往設(shè)計(jì)皮帶的溜煤角度不能變（已為最小溜煤角度）。行程和方向不能安裝任何設(shè)備和機(jī)構(gòu)，由于空間和卸煤點(diǎn)位置，另外，開啟動(dòng)力是關(guān)鍵。

第一種方案：空間高度不小于2m，長(zhǎng)度也不能低于5 m，因此第一種方案不能使用。

第二種方案：空間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為非標(biāo)件，因?yàn)閮善C(jī)尾在一起都放不下，不可能再安裝另外機(jī)構(gòu)。

只有采用第三種方案或許成功，但須自制專用溜煤槽。

4 現(xiàn)場(chǎng)存在的問題和采用辦法

由于主井井口房已安裝完畢，主梁及基礎(chǔ)不可能再動(dòng)。在不足1m的空間內(nèi)安裝任何機(jī)構(gòu)和設(shè)備都是極為困難的。主井強(qiáng)力皮帶與往洗煤廠的設(shè)計(jì)皮帶溜煤角度為水平45°，已為設(shè)計(jì)的最大溜煤角度。即只有在保證45°溜煤角的溜煤槽上安裝機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)皮帶的機(jī)尾和強(qiáng)力皮帶機(jī)頭是固定不變的。因此，臨時(shí)皮帶必須在強(qiáng)力皮帶和設(shè)計(jì)皮帶中間安裝。也就是說，原設(shè)計(jì)的溜煤槽不能改變。只能在往設(shè)計(jì)皮帶溜煤槽上采取辦法，即傾斜45°的底卸式溜煤槽，使煤從底卸開啟的位置上溜入臨時(shí)皮帶。而45°傾斜向上的開啟必然與井口房主梁發(fā)生交錯(cuò)，從而使改造失敗。

針對(duì)以上情況制定了下列方案。

1）在運(yùn)往設(shè)計(jì)皮帶的溜槽中使用底卸式方式卸煤，讓煤從開啟的孔溜往臨時(shí)皮帶上。

2）開啟應(yīng)為斜向上45°方向，而開啟行程為1m左右，開啟時(shí)，行程必然被二層樓板主梁所限制，故采用三角形平移原理（這是技術(shù)關(guān)鍵）。底卸式三角平移溜煤嘴及三部皮帶的位置見圖2。

3）開啟采用氣動(dòng)或液壓動(dòng)力油缸，在開啟行程中用電液或電氣閉鎖。

4）為防止大石頭沖向設(shè)計(jì)皮帶，在設(shè)計(jì)皮帶前方有液（氣）壓自動(dòng)擋板。

5）在開啟的行程中，運(yùn)用跑道，輪對(duì)減少阻力，且能約束其運(yùn)動(dòng)，使運(yùn)動(dòng)在跑道軌跡內(nèi)能正常運(yùn)行。

6）在臨時(shí)皮帶機(jī)尾前下方約1.5m安裝設(shè)計(jì)皮帶機(jī)尾。

7）由于兩皮帶不是正交，存在夾角，溜煤時(shí)可能漏煤。故在臨時(shí)皮帶上安裝全封閉的擋煤板，且要求限制行程（見表1）。

圖2 底卸式三角平移溜煤嘴及三部皮帶的位置

表1 開啟行程和煤量的實(shí)測(cè)

8）設(shè)計(jì)皮帶與開啟機(jī)構(gòu)采用非門電路閉鎖，并與強(qiáng)力皮帶采用與門閉鎖。從而解決設(shè)計(jì)皮帶故障時(shí)，強(qiáng)力皮帶機(jī)頭因無煤庫(kù)而造成的滿負(fù)荷停機(jī)。

5 使用時(shí)出現(xiàn)的問題

氣動(dòng)機(jī)構(gòu)不能使用。氣動(dòng)方便快捷，但由于氣體壓縮性大，在行程到位后，出現(xiàn)自鎖不死，被煤沖擊壓縮氣缸的現(xiàn)象，因鎖不死而倒退，被迫臨時(shí)采用手搖千斤，后全部改為液壓泵站時(shí)，無論在任何時(shí)候倒庫(kù)，都能滿足生產(chǎn)。

6 結(jié)語(yǔ)

1）三角形平移可解決空間開啟不足的不利現(xiàn)象。

2）受沖擊力的機(jī)構(gòu)，氣體壓縮性大，液壓具有良好的抗沖力性。

3）運(yùn)動(dòng)受到約束，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。