王戰(zhàn)義

（山西平舒煤業(yè)有限公司， 山西 晉中 045400）

引言

1 換帶方法研究

目前，國(guó)內(nèi)各煤礦的換帶方法主要有兩種，一種是非連續(xù)性換帶法，是指更換輸送帶時(shí)，舊帶的回收與新帶的鋪設(shè)不是同時(shí)進(jìn)行，先將舊帶回收后再鋪設(shè)新帶；另一種方法是連續(xù)性換帶法，即新帶的鋪設(shè)與舊帶的回收同步進(jìn)行[2]。

1.1 非連續(xù)性換帶法

這種方法應(yīng)用比較廣泛，主要有以下兩種形式。

1.1.1 交替拉帶換帶法

交替拉帶換帶法是利用絞車與人工配合的一種換帶方法，如圖1所示。新膠帶及輔助材料到位后，用夾板將舊膠帶與絞車鎖緊，拆開舊膠帶的接頭，利用絞車緩慢拉出舊膠帶，拉出的舊膠帶用盤架卷好，待繩頭拉出井口后，在井口處將膠帶固定于輸送機(jī)機(jī)架上以防止發(fā)生溜帶現(xiàn)象，拆開夾板，將繩頭下放適當(dāng)距離后再用夾板將鋼絲繩與舊膠帶鎖緊，松開井口處的舊膠帶，重復(fù)進(jìn)行拉帶作業(yè)，直至將所有舊膠帶全部拉出盤好，放置到合適位置。

鋪設(shè)新膠帶時(shí)，先進(jìn)行下帶的鋪設(shè)，拆除輸送機(jī)上托輥架后，依然利用井口的絞車，將新帶頭與絞車用夾板鎖緊后，工人向下拉新膠帶，絞車進(jìn)行配合，每下放一定距離都要將繩頭拉回井口，再進(jìn)行固定，重復(fù)操作直至新膠帶下放至機(jī)尾處。上帶的鋪設(shè)與下帶的鋪設(shè)相同。上帶鋪設(shè)完畢后，預(yù)留足夠長(zhǎng)度將膠帶劇斷，然后將上帶與下用膠帶扣接頭帶連接起來(lái)，拉緊后即完成了輸送帶的更換工作。

圖1 交替拉帶換帶法

1.1.2 中部可逆卷筒換帶

將電動(dòng)卷筒安裝在輸送機(jī)中部，使用該卷筒與輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒互相配合將舊膠帶完全抽出盤好，再將新膠帶鋪設(shè)到輸送機(jī)上。

使用非連續(xù)換帶法進(jìn)行輸送帶的更換需要耗費(fèi)大量時(shí)間及人力，機(jī)械化程度很低，操作不當(dāng)容易造成溜帶，不符合煤礦生產(chǎn)現(xiàn)代化的趨勢(shì)。

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1.2 連續(xù)性換帶法

1）機(jī)頭換帶法。機(jī)頭位置一般空間較大，工人操作方便，因此在換帶時(shí)將輸送帶的斷點(diǎn)位置選擇在機(jī)頭附近，具體工藝設(shè)備布置如圖2所示。

圖2 機(jī)頭換帶法示意圖

在A、B點(diǎn)將舊膠帶固定在機(jī)架上，固定好后將舊膠帶在C點(diǎn)斷開。選取合適長(zhǎng)度的一截連接膠帶，在C2點(diǎn)將舊膠帶和連接膠帶連接好，繞過導(dǎo)向輪2、2'，牽引到舊膠帶滾筒上，然后將新膠帶拉出，繞過導(dǎo)向輪1、1'，在C1點(diǎn)把新膠帶和舊膠帶連接好。啟動(dòng)輸送機(jī)，在下運(yùn)過程中，新膠帶跟隨舊膠帶運(yùn)動(dòng)，逐漸鋪設(shè)在輸送機(jī)上，舊膠帶則隨著輸送機(jī)的運(yùn)行回收到卷筒上。待卷筒收滿后或新帶放完后，停機(jī)并更換卷筒，重復(fù)上述操作，直至將新膠帶鋪設(shè)完成，最后將新膠帶硫化膠接，拆除輔助設(shè)備，即完成了輸送帶的更換。

2）機(jī)尾換帶法。機(jī)尾換帶法與機(jī)頭換帶法原理基本相同，不同之處在于舊膠帶斷開點(diǎn)選擇在機(jī)尾位置，換帶時(shí)不宜發(fā)生溜帶現(xiàn)象。

無(wú)論是機(jī)頭換帶法還是機(jī)尾換帶法，總體效率比非連續(xù)性換帶法有所提高，但是需要有足夠的作業(yè)空間，因此推廣使用具有一定局限性。下面介紹一種新型換帶裝置，采用連續(xù)性換帶的方法，占用空間小，有效提高換帶效率。

2 快速換帶設(shè)備介紹

快速換帶設(shè)備是機(jī)電液一體化設(shè)備，主要由電控柜、液壓站、快速換帶裝置組成。其中液壓泵站為整個(gè)設(shè)備提供動(dòng)力，電控柜控制整個(gè)設(shè)備按設(shè)定好的邏輯程序聯(lián)動(dòng)，快速換帶裝置完成換帶動(dòng)作。

快速換帶裝置由機(jī)架、傳帶機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)組成，傳帶機(jī)構(gòu)由上下兩套履帶組成，下履帶固連在機(jī)架上，上履帶可以在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)其導(dǎo)向，夾緊機(jī)構(gòu)提供夾帶時(shí)所需的正壓力。

傳帶機(jī)構(gòu)是整個(gè)裝置的核心機(jī)構(gòu)，采用履帶式傳帶設(shè)計(jì)，利用履帶與輸送帶間的摩擦力進(jìn)行傳帶，使用履帶增大了傳帶機(jī)構(gòu)與傳送帶的接觸面積。履帶式傳帶機(jī)構(gòu)如圖3所示。

圖3 履帶式傳帶機(jī)構(gòu)

履帶式傳帶機(jī)構(gòu)由履帶、導(dǎo)向鏈輪、履帶機(jī)架、連接橫梁、支重輪、動(dòng)力鏈輪組成的。履帶與輸送帶接觸，通過液壓馬達(dá)帶動(dòng)動(dòng)力鏈輪從而帶動(dòng)履帶進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，在摩擦力的作用下可以實(shí)現(xiàn)輸送帶的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，足夠大的摩擦力還防止溜帶現(xiàn)象的發(fā)生。通過控制液壓馬達(dá)的流量即可控制動(dòng)力鏈輪的轉(zhuǎn)速，達(dá)到控制傳帶速度的目的[3]。

3 快速換帶工藝流程

1）做好前期準(zhǔn)備工作。清理場(chǎng)地，將設(shè)備安裝在合適的位置，做好作業(yè)安全防護(hù)標(biāo)識(shí)，檢查電源情況，保證作業(yè)順利進(jìn)行。

2）將設(shè)備連接好，給設(shè)備供電，試運(yùn)行，檢查電控系統(tǒng)有無(wú)故障，液壓系統(tǒng)有無(wú)泄漏，各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是否動(dòng)作靈活無(wú)卡阻現(xiàn)象。

3）提前對(duì)新膠帶進(jìn)行硫化連接。該設(shè)備的換帶工藝是采用連續(xù)性換帶法，新帶的鋪設(shè)與舊帶的拆除同步進(jìn)行，新膠帶是由若干新膠帶卷經(jīng)熱硫化而成，由于大約2 h才能完成一個(gè)輸送帶接頭的硫化，為了減少作業(yè)時(shí)間，應(yīng)提前將新膠帶進(jìn)行硫化連接至合適長(zhǎng)度，并在快速換帶設(shè)備附近碼放整齊。

4）在輸送機(jī)機(jī)架兩側(cè)安裝豎直導(dǎo)向托輥，防止在換帶作業(yè)過程中發(fā)生輸送帶的跑偏現(xiàn)象。

5）帶式輸送機(jī)停機(jī)，正式開始換帶作業(yè)。在快速換帶設(shè)備附近將舊膠帶斷開，一端穿過換帶設(shè)備上、下傳帶機(jī)構(gòu)間的空隙，與回收舊帶的卷筒相連接，另一端與已提前硫化好的新膠帶連接。

6）啟動(dòng)快速換帶設(shè)備，液壓系統(tǒng)開始運(yùn)行，夾緊油缸動(dòng)作，使兩傳帶機(jī)構(gòu)夾緊舊膠帶，液壓馬達(dá)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)履帶機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，舊膠帶跟隨履帶同步進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，與卷筒配合完成舊膠帶的回收，新膠帶跟隨舊膠帶運(yùn)動(dòng)，逐漸完成鋪設(shè)，如圖4所示。

圖4 快速換帶工藝圖

7）舊膠帶完全回收，新膠帶完全鋪設(shè)完成后，傳帶機(jī)構(gòu)停止傳帶，將新膠帶固定在輸送機(jī)機(jī)架上，液壓系統(tǒng)完全泄壓，夾緊油缸動(dòng)作，松開膠帶，撤出設(shè)備，拆除豎直導(dǎo)向托輥。

8）將新膠帶硫化連接好，張緊輸送帶，空載試車，換帶作業(yè)完成。

4 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的換帶工藝需要5～7 d才能完成輸送帶的更換，機(jī)械化程度與工作效率極差，采用快速換帶設(shè)備進(jìn)行輸送帶的更換，可以大幅縮短停機(jī)時(shí)間，取代傳統(tǒng)的工人與絞車配合的換帶方法，提高了換帶作業(yè)的安全性和效率，具有較大推廣價(jià)值。