潘建峰

(中國(guó)神華哈爾烏素露天煤礦 選煤廠，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300)

在我國(guó)煤炭行業(yè)中，目前主要采用膠帶輸送機(jī)對(duì)煤炭進(jìn)行運(yùn)輸。哈爾烏素露天煤礦選煤廠膠帶輸送機(jī)膠帶主要采用帆布和鋼絲膠帶，寬度規(guī)格主要有1.2、1.4、1.6、1.8、2及2.2 m。然而，這些膠帶經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)出現(xiàn)膠面老化現(xiàn)象。由于膠帶磨損且鋼絲損傷嚴(yán)重，使得膠帶表面張力分布發(fā)生變化，導(dǎo)致膠帶運(yùn)行時(shí)發(fā)生偏斜。運(yùn)行偏斜的膠帶邊緣在不斷的磨損下，鋼絲自動(dòng)脫落，并且造成膠帶撕裂現(xiàn)象，從而進(jìn)一步擴(kuò)大破損范圍，使運(yùn)行偏移現(xiàn)象更加嚴(yán)重，形成惡性循環(huán)，直至無(wú)法正常生產(chǎn)[1-3]。為了保障正常生產(chǎn)運(yùn)輸，需要對(duì)膠帶輸送機(jī)的整條膠帶進(jìn)行更換。由于選煤廠大多數(shù)膠帶輸送機(jī)分布在廠房?jī)?nèi)，空間狹小，更換施工難度大，且耗時(shí)比較長(zhǎng)，因此研究設(shè)計(jì)制作一種新型膠帶輸送機(jī)膠帶更換裝置，以克服目前存在的更換缺陷，具有非常重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

1 膠帶輸送機(jī)膠帶更換方式及存在問(wèn)題

選煤廠新膠帶更換前都是以整卷狀態(tài)包裝的，每卷的重量達(dá)幾噸。整卷新膠帶的更換過(guò)程一般采用如下方式：將整卷新膠帶通過(guò)大噸位吊裝鏈或者吊車舉起后，由人工用鐵絲或者卡緊片將新舊膠帶捆綁牢固，然后在膠帶輸送機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)傳動(dòng)和卷?yè)P(yáng)機(jī)的拉力作用下，整卷膠帶以芯軸為中心旋轉(zhuǎn)，完成新膠帶安裝上機(jī)。這種更換方式存在如下問(wèn)題：

(1)由于膠帶直接接觸面摩擦力很大，整卷膠帶在地面上滑動(dòng)，極易發(fā)生偏移，影響安全，另外會(huì)損傷膠帶，而且新舊膠帶鏈接處極易發(fā)生拉脫。

(2)由于整卷新膠帶通過(guò)人力全部攤開，其準(zhǔn)備工作需要大量時(shí)間，而且工作量大，占地面積大。

(3)整卷膠帶極易從吊裝鏈或吊車上掉下來(lái)，不僅影響工作效率，而且存在安全隱患。

(4)由于更換時(shí)要使用大噸位吊裝車作業(yè)，吊裝點(diǎn)拉伸高度比較高，受力點(diǎn)不均勻，膠帶容易發(fā)生偏移，極易拉傷或撕裂新膠帶，并存在較大安全隱患。

2 新型膠帶輸送機(jī)膠帶更換裝置的研制

2.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

針對(duì)目前膠帶更換存在的問(wèn)題，哈爾烏素露天煤礦選煤廠所研制了一種新型膠帶輸送機(jī)膠帶更換裝置。該裝置主要由更換支撐裝置和更換口引導(dǎo)輔助裝置兩部分組成。

(1)膠帶更換支撐裝置。膠帶輸送機(jī)膠帶更換支撐裝置是由兩個(gè)對(duì)稱支撐點(diǎn)布置搭接成為一組整體進(jìn)行使用的，主要由支撐底座、支撐架、軸心座組成(圖1)。軸通過(guò)支撐架固定在底座上，用于承載新膠帶芯軸，軸承座為豎直的高強(qiáng)度耐磨鋼板，鋼板上邊緣開有半圓凹陷槽。

圖1 膠帶輸送機(jī)膠帶更換支撐裝置

(2)膠帶更換口引導(dǎo)輔助裝置。膠帶輸送機(jī)膠帶更換口引導(dǎo)輔助裝置由撐架、托輥及拉緊裝置組成(圖2)。該裝置具體包括為第一支撐架、第二支撐架、第一托輥及第二托輥。第一支撐架和第二支撐架分別用于相對(duì)固定膠帶輸送機(jī)的機(jī)架兩側(cè)；第一托輥和第二托輥的兩端分別設(shè)置在第一支撐架和第二支撐架上，第一托輥與第二托輥相互平行?？梢愿鶕?jù)膠帶輸送機(jī)機(jī)架型號(hào)更換適合的托輥。

圖2 膠帶輸送機(jī)膠帶更換口引導(dǎo)輔助裝置平面示意

2.2 工作原理

(1)膠帶輸送機(jī)膠帶更換支撐裝置工作原理。膠帶輸送機(jī)膠帶更換支撐裝置主要用槽鋼若干段制成矩形底座和斜面式支撐架、豎直支撐架(圖3)，其全部采用焊接工藝，底座為長(zhǎng)方形，在支撐架頂部布置30 mm高強(qiáng)度耐磨梯形鋼板，并在梯形鋼板上邊緣開半徑90 mm的半圓凹槽。該裝置在外側(cè)布置斜向支撐槽鋼二根，而內(nèi)側(cè)沒有，主要是方便膠帶落下并自由旋轉(zhuǎn)。更換膠帶時(shí)，首先將芯軸插入到整卷膠帶滾筒中心，用叉車或吊車將膠帶整卷抬起放在地面的支撐裝置上，芯軸兩頭均勻放在支撐裝置上的半圓凹槽內(nèi)。當(dāng)新舊膠帶連接后，在拉力的作用下，整卷膠帶以芯軸為支撐中心旋轉(zhuǎn)，裝置依靠自重和膠帶重量平穩(wěn)支撐地面，不會(huì)發(fā)生打轉(zhuǎn)而造成位置移動(dòng)，整卷膠帶可實(shí)現(xiàn)輕松上機(jī)更換，既縮短了膠帶更換時(shí)間，又能保證操作安全，膠帶自由旋轉(zhuǎn)摩擦力小，不會(huì)出現(xiàn)鏈接處的拉脫返工，提高了膠帶更換效率，特別是搶修和檢修時(shí)，更換方便快捷，且減少了大型吊裝機(jī)械的使用。

圖3 膠帶輸送機(jī)膠帶更換支撐裝置工作原理示意

圖4 膠帶輸送機(jī)膠帶更換引導(dǎo)輔助裝置工作原理

(2)膠帶輸送機(jī)膠帶更換引導(dǎo)輔助裝置工作原理。裝置的制作：用140 mm槽鋼制作固定支架兩個(gè)，10 mm厚鋼板制作6個(gè)固定底座，同時(shí)在固定底座上打好固定螺孔(用于支架與膠帶輸送機(jī)機(jī)架固定)，如圖4所示。以140 mm槽鋼制作4個(gè)固定托輥卡槽，可以根據(jù)膠帶輸送機(jī)機(jī)架型號(hào)，更換適合的托輥。在硫化、更換膠帶時(shí)，將膠帶輸送機(jī)輔助硫化穿膠帶輸送機(jī)架通過(guò)固定底座的固定螺孔固定在膠帶輸送機(jī)架上，梯形支架有助于固定支架的穩(wěn)定性。兩個(gè)固定支架通過(guò)托輥、緊固加力鏈條連接(增強(qiáng)兩個(gè)固定支架穩(wěn)定性)；托輥可更換型號(hào)，即膠帶輸送機(jī)輔助硫化穿膠帶機(jī)架，可以適用于任何膠帶更換、硫化。膠帶從兩托輥內(nèi)側(cè)穿出，吊車在上方拖拽，避免膠帶與走廊上方開口處剮蹭，拖拽速度加快，硫化、更換膠帶時(shí)間明顯減少。

3 膠帶輸送機(jī)膠帶更換裝置應(yīng)用效果

在膠帶輸送機(jī)膠帶更換時(shí)，配套使用膠帶更換支撐裝置和引導(dǎo)輔助裝置，整卷新膠帶實(shí)現(xiàn)了輕松上機(jī)更換，既縮短了膠帶更換時(shí)間，又提高了安全性，膠帶更換摩擦小，不會(huì)出現(xiàn)鏈接處拉脫及剮蹭，有效保證了膠帶的完好，特別是搶修時(shí)方便快捷，膠帶更換檢修效率明顯提高，降低了檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。該技術(shù)廣泛適用于任何膠帶的更換及硫化，并且即使吊車在走廊的上方開口處拖拽，但由于有兩個(gè)托輥的引導(dǎo)和輔助，膠帶可以避免與開口發(fā)生剮蹭，保證了膠帶的完好。同時(shí)，大大減少了檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了檢修時(shí)間，提高了檢修效率，增加了生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)間，提高了煤炭產(chǎn)量。目前該裝置已在哈爾烏素選煤廠和準(zhǔn)能選煤廠大型膠帶輸送機(jī)膠帶更換中得到了很好的運(yùn)用。

4 社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益

膠帶輸送機(jī)膠帶更換裝置可實(shí)現(xiàn)整卷新膠帶輕松上機(jī)更換，使膠帶輸送機(jī)膠帶更換檢修效率提高了37%。哈爾烏素選煤廠現(xiàn)有28臺(tái)膠帶輸送機(jī)，膠帶平均5 a更換一次，每年平均更換膠帶5.6條，每次更換時(shí)間可縮短6 h，每年影響生產(chǎn)時(shí)間可縮短33.6 h；按每小時(shí)處理煤炭1 100 t計(jì)算，則每年可創(chuàng)效300多萬(wàn)元。同時(shí)還避免了鏈接處發(fā)生拉脫及剮蹭問(wèn)題，有效保證了膠帶的完好，特別是搶修時(shí)方便快捷。該裝置現(xiàn)已獲得國(guó)家實(shí)用新型專利，并在哈爾烏素選煤廠和準(zhǔn)能選煤廠大型膠帶輸送機(jī)膠帶更換中得到了很好推廣應(yīng)用。