王 童

（晉能集團(tuán)山西王家?guī)X煤業(yè)有限公司機(jī)運(yùn)隊(duì)， 山西 忻州 034000）

1 項(xiàng)目背景

在煤礦開采的過程中，對于礦道的內(nèi)壁或者煤坑的填補(bǔ)通常使用氣動(dòng)濕式噴漿機(jī)，但是傳統(tǒng)的氣動(dòng)濕式噴漿機(jī)需要人拿著噴頭到目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行作業(yè)，一方面工作效率低，噴涂的效果也會(huì)因人而異，另一方面是因?yàn)榈V井下復(fù)雜的環(huán)境，一旦因?yàn)榫植繎?yīng)力的施加造成局部塌方，操作人員很難在第一時(shí)間撤離，造成人員的傷害[1-2]。因此，需要應(yīng)用一種新型的煤礦井下用氣動(dòng)濕式噴漿機(jī)，在一定程度上能實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)噴涂，提高自動(dòng)化作業(yè)程度，提高噴涂效率和作業(yè)安全性。

2 氣動(dòng)濕式噴漿機(jī)的分析

2.1 結(jié)構(gòu)

新型的氣動(dòng)濕式噴漿機(jī)整體結(jié)構(gòu)如圖1 所示，主要包括濕式噴漿機(jī)、液壓桿、電機(jī)、牽制板、曲形齒架、連接架、轉(zhuǎn)動(dòng)噴頭等部件。牽制板固定連接在濕式噴漿機(jī)的右端，曲形齒架固定連接在牽制板的右端，電機(jī)固定連接在連接架的中部，連接架的內(nèi)端同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在牽制板上[3]，曲形齒架與電機(jī)傳動(dòng)連接，轉(zhuǎn)動(dòng)噴頭轉(zhuǎn)動(dòng)連接在連接架的外端，液壓桿的兩端分別與連接架和轉(zhuǎn)動(dòng)噴頭轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

從圖2 可知，濕式噴漿機(jī)包括進(jìn)料口和出料口，進(jìn)料口設(shè)置在濕式噴漿機(jī)的上端，出料口設(shè)置在濕式噴漿機(jī)右端的下側(cè)，使用時(shí)將噴涂材料按照指定的比例送入進(jìn)料口，通過濕式噴漿機(jī)的工作，混合好的噴涂漿從出料口排出。牽制板包括半圓板和半圓形滑道，半圓板內(nèi)側(cè)設(shè)置有半圓形滑道，半圓板固定連接在濕式噴漿機(jī)右端的中部。

圖1 井下用氣動(dòng)濕式噴漿機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 濕式噴漿機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖

從下頁圖3 可知，曲形齒架包括半圓形滑動(dòng)架和半圓形齒條，半圓形齒條固定連接在半圓形滑動(dòng)架滑動(dòng)槽的內(nèi)側(cè)表面上，半圓形滑動(dòng)架固定連接在半圓板的右端。連接架包括架體、滑動(dòng)桿、限制塊、轉(zhuǎn)動(dòng)連接耳板I、轉(zhuǎn)動(dòng)連接孔和滑輪，滑動(dòng)桿固定連接在架體的內(nèi)端，限制塊固定連接在滑動(dòng)桿的下端，滑動(dòng)桿滑動(dòng)連接在半圓形滑道內(nèi)，架體上端的中部前后兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接耳板I，架體的外端同軸設(shè)置有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接孔，兩個(gè)滑輪同向固定連接在架體中部的下端，同時(shí)兩個(gè)滑輪滾動(dòng)在半圓形滑動(dòng)架上端的外側(cè)，通過限制塊、滑動(dòng)桿和半圓形滑道的限制，使架體可以穩(wěn)定地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)[4]。

如下頁圖4 所示，轉(zhuǎn)動(dòng)噴頭包括噴頭、連接軸、轉(zhuǎn)動(dòng)連接耳板II 和伸縮軟管，噴頭中部的前后兩側(cè)同軸設(shè)置有兩個(gè)連接軸，兩個(gè)連接軸分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接在兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接孔內(nèi)，噴頭中部的上端前后兩側(cè)同軸設(shè)置有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接耳板II，伸縮軟管的兩端分別與噴頭和出料口固定連接，使用時(shí)噴涂漿從出料口排到伸縮軟管中，然后從噴頭噴到目標(biāo)區(qū)域。

圖3 設(shè)備部分結(jié)構(gòu)的裝配示意圖

圖4 轉(zhuǎn)動(dòng)噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖

液壓桿兩端的連接桿分別與轉(zhuǎn)動(dòng)連接耳板I 和轉(zhuǎn)動(dòng)連接耳板II 轉(zhuǎn)動(dòng)連接。電機(jī)包括機(jī)體和齒輪，齒輪固定連接在機(jī)體的輸出軸上，機(jī)體固定連接在架體的中部，齒輪與半圓形齒條嚙合傳動(dòng)連接，電機(jī)為正反轉(zhuǎn)電機(jī)，可通過控制器控制正反轉(zhuǎn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，通過齒輪與半圓形齒條嚙合傳動(dòng)，使正反轉(zhuǎn)電機(jī)在半圓形滑動(dòng)架中移動(dòng)，同時(shí)通過架體帶動(dòng)噴頭發(fā)生同步轉(zhuǎn)動(dòng)，然后可以通過調(diào)控液壓桿的伸縮長度控制噴頭的抬起角度，正反轉(zhuǎn)電機(jī)和液壓桿都可通過控制器進(jìn)行控制[5]。

2.2 工作原理

使用時(shí)先根據(jù)控制器上的按鈕，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和液壓桿的伸縮長度，通過齒輪與半圓形齒條嚙合傳動(dòng)，使正反轉(zhuǎn)電機(jī)在半圓形滑動(dòng)架中移動(dòng)，同時(shí)通過架體帶動(dòng)噴頭發(fā)生同步轉(zhuǎn)動(dòng)，然后可以通過調(diào)控液壓桿的伸縮長度控制噴頭的抬起角度，上述操作允許操作人員在遠(yuǎn)處安全區(qū)域進(jìn)行，調(diào)整好噴涂角度后，將噴涂材料按照指定的比例送入進(jìn)料口，通過濕式噴漿機(jī)的工作，混合好的噴涂漿從出料口排出，然后噴涂漿從出料口排到伸縮軟管中，然后從噴頭噴到目標(biāo)區(qū)域，在噴涂的過程中也可以通過控制器調(diào)整噴頭的噴涂方向。

2.3 特點(diǎn)

噴涂的過程中不需要操作人員手持噴頭，該裝置的噴頭通過電機(jī)和液壓桿的共同控制，使噴頭對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行噴涂，可以通過控制電機(jī)和液壓桿實(shí)現(xiàn)一定面積的噴涂作業(yè)，并可以根據(jù)控制器按鈕在安全區(qū)域進(jìn)行控制，保障操作人員的人身安全[6]。

3 實(shí)踐與應(yīng)用效果分析

新型煤礦井下用氣動(dòng)濕式噴漿機(jī)完成研制后，在山西王家?guī)X煤業(yè)有限公司礦道內(nèi)壁噴涂作業(yè)中進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)。在作業(yè)時(shí)，可以固定好噴射的方向，投放好物料后，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴涂，同時(shí)也可以通過控制電機(jī)和液壓桿，使該裝置進(jìn)行一定面積的噴涂，操作人員可以在安全區(qū)域通過控制器進(jìn)行操作。從本次工業(yè)性試驗(yàn)結(jié)果可知，新型煤礦井下用氣動(dòng)濕式噴漿機(jī)的應(yīng)用，有效提高了噴涂作業(yè)效率，作業(yè)噴涂過程安全隱患較小，作業(yè)安全性非常高。