李忠華

（山西王家?guī)X煤業(yè)有限公司機(jī)電部， 山西 保德 034000）

引言

煤礦的開采中，通常會(huì)用到TD75、DTL和DTC三種型號的大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)，主要將其應(yīng)用在輸送顆粒狀、塊狀、散狀物料的工作中，其傾角最大不能超過25°。在實(shí)際的應(yīng)用中，一般會(huì)將傾角調(diào)至10°～25°之間，如果設(shè)備的輸送帶長度超過250 m，最好選擇上述兩種型號的輸送機(jī)，從而保障運(yùn)輸工作的效率。

1 大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)在煤礦中的應(yīng)用現(xiàn)狀

針對傳統(tǒng)的絞車提升機(jī)進(jìn)行了技術(shù)的改造，采用大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)以后有效地提高了煤礦的運(yùn)作效率，廣泛地應(yīng)用在重慶、汾西、崇信等煤礦之中，如表1所示。

如果輸送機(jī)的傾角處于18°～25°之間，便被稱為大傾角輸送機(jī)，如表1中汾西雙柳煤礦、徐州夾河煤礦、重慶松藻煤礦、包頭阿刀亥煤礦以及王家?guī)X煤礦使用的輸送機(jī)。如果大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)傾角過大的話，如表1中崇信新窯煤礦輸送設(shè)備的傾角為28°，這樣的角度就會(huì)減低物料與運(yùn)輸帶之間的摩擦力，容易發(fā)生物料下滑等事故，影響設(shè)備的使用壽命以及工作人員的安全。大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)常見的問題有：受物料力度、水分的影響，導(dǎo)致物料下滑；在多電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的環(huán)境下，常發(fā)生功率不均的問題，使部分電機(jī)的負(fù)荷過大，發(fā)生故障，中斷物料的傳輸過程；設(shè)計(jì)運(yùn)輸機(jī)時(shí)，其理論參數(shù)與實(shí)際運(yùn)行時(shí)設(shè)備的參數(shù)差異較大，影響設(shè)備的制造以及運(yùn)行效果；由于煤礦工作環(huán)境的原因，使逆止器常發(fā)生故障，影響整個(gè)運(yùn)輸?shù)倪^程與效率；膠帶的成槽度欠佳，無法與托輥緊密結(jié)合，影響輸送機(jī)的使用壽命。表1為部分煤礦使用大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)的參數(shù)[1]。

表1 部分煤礦使用大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)的參數(shù)

2 煤礦大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的研究

2.1 選擇傳送帶的材質(zhì)

輸送帶是大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)中重要的組成部分，通常使用鋼絲線芯輸送帶，且對制作工藝具有非常高的要求，需要保障兩側(cè)的膠帶、內(nèi)部鋼絲繩受力均等，但是容易在局部形成相對明顯的波浪，不然就會(huì)發(fā)生物料跑偏的現(xiàn)象，磨損架子、滾筒、托輥等部件，縮短大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)的使用壽命。另外，如果輸送少量的物料，還可以采用PVC、PVG等材質(zhì)的輸送帶，具有接頭便捷、質(zhì)量較輕等優(yōu)點(diǎn)。與PVC、PVG材質(zhì)的輸送帶相比，鋼絲線芯的輸送帶成槽性較強(qiáng)，可延長量較短，因此非常容易緊繃，保障輸送機(jī)的效果。但是，鋼絲線芯材質(zhì)的輸送帶沒有橫向的線芯與帆布層，抗縱向破損的能力較差，因此在工作中，應(yīng)避免運(yùn)輸棱角相對明顯的物料，保障設(shè)備的使用壽命。

2.2 滾筒的設(shè)計(jì)與分析

滾筒分為卸載滾筒與傳動(dòng)滾筒兩種，是輸送機(jī)的傳動(dòng)動(dòng)力。一般情況下，為了避免輸送帶與滾筒之間發(fā)生打滑的現(xiàn)象，需要使用人字形的方式進(jìn)行包角，增加二者之間的摩擦力。另外，采用人字形方式的包角還能夠提高排污、排水的能力，提高大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)的工作效率。目前，卸載滾筒與傳動(dòng)滾筒的焊接方式為整體焊接，筒體與傳動(dòng)軸之間使用脹套連接的方式，增加傳動(dòng)軸的輕度，在一定程度上降低了安裝的要求。另外，調(diào)整、定位傳動(dòng)軸時(shí)比較便捷，如果被損壞后還能夠重復(fù)利用，降低維修成本。

與傳動(dòng)滾筒相比，卸載滾筒通常被安裝在大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)的前半部分，用于卸載物料，因此非常容易遭到損壞，需要煤礦管理部門加強(qiáng)檢測與維護(hù)工作。在設(shè)計(jì)卸載滾筒與傳動(dòng)滾筒時(shí)，必須保障其安全指數(shù)大于2，同時(shí)更要保證筒皮與接盤焊縫、軸肩過渡角的質(zhì)量，定期檢測滾筒的破損情況，及時(shí)更換破損嚴(yán)重的部件，保障煤礦工作的效率。

2.3 逆止器的設(shè)計(jì)

當(dāng)輸送機(jī)的傾角大于20°時(shí)，就需要結(jié)合實(shí)際需求設(shè)計(jì)逆止器。目前，滾柱逆止器、閘瓦逆止器是常見的逆止器類型，這兩種逆止器在實(shí)際工作中需要的報(bào)銷系數(shù)不大，力矩較小，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。很多煤礦企業(yè)根據(jù)井下的實(shí)際工作需要，使用雙逆止器，即高速軸位置安裝YWZ液壓逆止器，再將接觸式逆止器安裝在另外一端，實(shí)現(xiàn)雙逆止的目的。

2.4 托輥的設(shè)計(jì)

當(dāng)大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)的角度較大或者需要輸送散狀物料時(shí)，便要將托輥的槽角定在55°，并且將其設(shè)計(jì)為單排4輥或者雙排4輥或是單排3輥的形式。通常情況下，下托輥不會(huì)受到承載力的負(fù)荷，但如果使用的輸送帶材質(zhì)為鋼絲線芯，就不能使用普通的設(shè)計(jì)方式，必須將其改造為V型雙輥式，從而保障大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)的輸送帶能夠正常運(yùn)行[2]。

2.5 張緊裝置的設(shè)計(jì)

輸送帶與滾筒之間的摩擦就是大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)輸送物料的原理，因此煤礦企業(yè)在安裝輸送機(jī)之后，需要調(diào)節(jié)輸送帶的張緊度。螺旋拉緊裝置是傳統(tǒng)調(diào)節(jié)張緊度的設(shè)備，已經(jīng)無法滿足當(dāng)前煤礦中大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)的使用需求；車式拉緊的方式，需要使用繩輪組作為紐帶進(jìn)行固定，安裝時(shí)較為復(fù)雜，需要使用大量的時(shí)間與人力，因此該方式的應(yīng)用頻次較?。淮怪笔綇埦o在應(yīng)用過程中，需要保障較大的垂直空間，但通常煤礦的井下空間較小，所以無法采用此種方式?；谏鲜稣{(diào)節(jié)張緊度的方式，需要設(shè)計(jì)一款能夠滿足煤礦井下調(diào)節(jié)輸送帶張緊程度的小車。

在實(shí)際操作的過程中，只需要在小車的后部留出20 kg/m的運(yùn)行軌道，便可開始調(diào)節(jié)輸送帶的張緊工作。張緊小車結(jié)構(gòu)形式為全焊接式，其車輪需要與井下輸送行走車輪相匹配，同時(shí)還可以在車輪中安裝防滑裝置，采用JH型的張緊小車進(jìn)行連接。另外，還可以在小車車身安裝重錘塊，以便調(diào)節(jié)張緊的過程中連接大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)的機(jī)尾滾筒裝置，緩慢地插、放小車中的重錘塊，直到完成調(diào)節(jié)輸送帶的張緊工作。

2.6 擋煤裝置的設(shè)計(jì)

大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)在運(yùn)輸大塊的物料時(shí)，很容易發(fā)生物料向反向方下滾的現(xiàn)象，不僅容易損害機(jī)械設(shè)備，還嚴(yán)重威脅井下工作人員的生命安全。針對上述問題，需要每隔一段距離設(shè)置一塊擋煤板，保障物料能夠順著輸送帶進(jìn)行傳輸，避免下滾的現(xiàn)象。如果大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)在運(yùn)輸物料的過程中，發(fā)生物料向反方向下滾的問題，擋板便可發(fā)揮自身的作用，將其阻擋，保障設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行，延長大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)的使用壽命，降低維修成本，同時(shí)更保障了井下工作人員的生命安全。

2.7 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)的動(dòng)力主要來源于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在大功率、長距離、大傾角的輸送機(jī)中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須滿足降低啟動(dòng)加速、延長啟動(dòng)時(shí)間的需求。通常情況下，可以采用變頻器啟動(dòng)。再者還可以使用調(diào)速形式的液力耦合器，再結(jié)合泵輪將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)運(yùn)作的動(dòng)能，最后在使用渦輪量機(jī)械能輸出，從而實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，還可以選擇可控起動(dòng)形式的傳動(dòng)裝置，即CST，這種裝置主要被應(yīng)用在大型的大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)之中，能夠滿足離合、調(diào)速、減速的使用需求。同時(shí)，可控起動(dòng)形式的傳動(dòng)裝置還能夠?qū)崿F(xiàn)大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)的軟啟動(dòng)，大大提高輸送機(jī)起動(dòng)時(shí)的性能，實(shí)時(shí)保護(hù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，延長系統(tǒng)零部件以及整個(gè)系統(tǒng)的使用壽命，并且該裝置的性價(jià)比較高，實(shí)施檢測、維護(hù)與檢修的工作相對簡單，因此可控起動(dòng)形式的傳動(dòng)設(shè)備值得被廣泛推廣與應(yīng)用[3]。

3 結(jié)語

大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)在運(yùn)行過程中存在很多問題，因此需要對輸送機(jī)的部件進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)，延長設(shè)備以及零部件的使用壽命，提高其傳輸效率，降低維修成本，以保障煤礦井下工作人員的生命安全。