張 奎

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)朔州朔煤王坪煤電公司，山西 朔州 038300）

引言

帶式輸送機(jī)是煤礦原煤運(yùn)輸?shù)闹饕獋魉头绞?，不僅速度快、安全系數(shù)高，而且對(duì)環(huán)境要求低、運(yùn)量大，進(jìn)而對(duì)于帶式輸送機(jī)的研究越來(lái)越被重視[1]。針對(duì)帶式輸送機(jī)大多學(xué)者主要集中在對(duì)帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和節(jié)能兩大關(guān)鍵領(lǐng)域，而對(duì)于帶式輸送機(jī)受料方面的研究有著很大的空缺，導(dǎo)致目前大多帶式輸送機(jī)受料段存在著嚴(yán)重的磨損、撒料現(xiàn)象[2]。導(dǎo)料槽為帶式輸送機(jī)受料段的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)影響著輸送機(jī)的運(yùn)輸效率，因此需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化研究。

1 導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)分析

帶式輸送機(jī)的導(dǎo)料槽按照其結(jié)構(gòu)不同可以分為敞開(kāi)式的導(dǎo)料槽和密封式的導(dǎo)料槽。敞開(kāi)式的導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便被廣泛應(yīng)用，但是由于其上無(wú)蓋板，進(jìn)出料口處不設(shè)置防塵簾，就導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的撒料現(xiàn)象和煤塵上揚(yáng)的現(xiàn)象，對(duì)工作人員及煤礦環(huán)境帶來(lái)一定的影響。密封式導(dǎo)料槽其主要由上蓋板，左右兩側(cè)的側(cè)板、進(jìn)出口處的防塵簾組成，側(cè)板屬于固定件，側(cè)板固定在帶式輸送機(jī)的機(jī)架上，并且在側(cè)板內(nèi)側(cè)設(shè)置有橡膠襯板，當(dāng)煤塊與煤塊接觸摩擦?xí)r能夠有效增強(qiáng)側(cè)板的使用壽命，并且皮帶在工作過(guò)程中也能夠降低對(duì)皮帶的磨損，當(dāng)襯板使用一段時(shí)間后可以根據(jù)其不同磨損程度進(jìn)行更換。密封式導(dǎo)料槽進(jìn)出口處都有防塵簾，能夠有效降低煤塵上揚(yáng)至工作環(huán)境中，保證了工作環(huán)境的安全整潔。

2 導(dǎo)料槽的結(jié)構(gòu)改進(jìn)

在實(shí)際使用過(guò)程中，帶式輸送機(jī)由于其扮演著運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵角色，為了滿足帶式輸送機(jī)的工作運(yùn)輸量常常會(huì)在一個(gè)帶式輸送機(jī)上設(shè)置有多個(gè)受料口，多個(gè)受料口的帶式輸送機(jī)被稱為多點(diǎn)受料帶式輸送機(jī)。多點(diǎn)受料帶式輸送機(jī)多個(gè)倒料槽之間的保持一定的距離，由于導(dǎo)料槽與導(dǎo)料槽之間要穿過(guò)下一個(gè)導(dǎo)料槽的煤炭，所以導(dǎo)料槽不設(shè)置有擋板，同時(shí)導(dǎo)料槽的形狀為喇叭形，雖然在一定程度上能夠避免撒料的現(xiàn)象發(fā)生，但是帶速處于加快狀態(tài)，運(yùn)量加大的情況下還是會(huì)出現(xiàn)撒料的現(xiàn)象。當(dāng)帶式輸送機(jī)受料時(shí)，由于導(dǎo)料槽兩邊側(cè)板的約束，物料會(huì)有堆積截面，并在此時(shí)與側(cè)板截面相同，當(dāng)物料隨著帶式輸送機(jī)不停的移動(dòng)，脫離導(dǎo)料槽時(shí)刻時(shí)，物料截面就會(huì)發(fā)生變形，并且截面面積會(huì)大于導(dǎo)料槽寬度，物料會(huì)向兩側(cè)塌方，就會(huì)導(dǎo)致物料滾出皮帶，造成撒料現(xiàn)象。為了更好地表述清楚，本文按照帶式輸送機(jī)傳送貨物的方向上的緊鄰導(dǎo)料槽，分別按照前后進(jìn)行排序，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)受料點(diǎn)接受了來(lái)著前端工藝的煤塊時(shí)，會(huì)形成堆積角的煤堆隨著傳送帶進(jìn)行到第二個(gè)受料點(diǎn)，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)受料點(diǎn)脫離第一個(gè)導(dǎo)料槽時(shí)，由于其導(dǎo)料槽的形狀并不會(huì)出現(xiàn)還不會(huì)出現(xiàn)撒料，當(dāng)物料進(jìn)入到第二個(gè)導(dǎo)料槽段時(shí)，就會(huì)增加上第二個(gè)受料段的物料，此時(shí)當(dāng)進(jìn)入第三個(gè)受料口時(shí)，物料已經(jīng)是前二次受料的總和，此時(shí)，當(dāng)物料通過(guò)第三段時(shí)，物料的截面面積已經(jīng)大于導(dǎo)料槽的截面面積，此時(shí)就會(huì)出現(xiàn)撒料現(xiàn)象，并且當(dāng)有第四個(gè)受料時(shí)，撒料現(xiàn)象會(huì)更加嚴(yán)重。因此設(shè)計(jì)一種新型的導(dǎo)料槽形狀（如下頁(yè)圖1），使導(dǎo)料槽的進(jìn)料口大，出料口相對(duì)進(jìn)料口較窄，以有效減輕運(yùn)輸過(guò)程中的撒料現(xiàn)象。

圖1 改進(jìn)后的導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)圖

3 改進(jìn)效果分析

能耗是評(píng)價(jià)機(jī)械設(shè)備的重要指標(biāo)，帶式輸送機(jī)在輸送過(guò)程中受力主要包括顆粒與輸送帶之間的摩擦力及顆粒之間的相互作用力。根據(jù)下頁(yè)圖2可知，導(dǎo)料槽長(zhǎng)度（L）分別為2 000 mm、1 638 mm、1 500 mm時(shí)，帶式輸送機(jī)輸送過(guò)程中每秒消耗最大能量分別為385 J、350 J、310 J。

圖2 不同導(dǎo)料槽長(zhǎng)下輸送機(jī)能量損耗圖

因此，在實(shí)際使用過(guò)程中還需要考慮導(dǎo)料槽的長(zhǎng)度，導(dǎo)料槽的長(zhǎng)度影響著帶式輸送機(jī)的能耗，通過(guò)對(duì)導(dǎo)料槽不同長(zhǎng)度進(jìn)行能耗評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)料槽越長(zhǎng)帶式輸送機(jī)輸送物料消耗的能就越多。通過(guò)經(jīng)驗(yàn)分析我們采用1 500 mm導(dǎo)料槽長(zhǎng)度[3]，并對(duì)導(dǎo)料槽一段時(shí)間內(nèi)有無(wú)撒料現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)，改進(jìn)后的與未改進(jìn)的進(jìn)行對(duì)比，如圖3所示。同等條件下檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)受料開(kāi)始的3.2 s和3.4 s時(shí)，未改進(jìn)的導(dǎo)料槽發(fā)生了撒料現(xiàn)象，并且開(kāi)始出現(xiàn)堆積現(xiàn)象。改進(jìn)后的導(dǎo)料槽在運(yùn)行時(shí)段內(nèi)未出現(xiàn)撒料現(xiàn)象，并且在運(yùn)行時(shí)間段內(nèi)，進(jìn)料口等處也未出現(xiàn)明顯堆積現(xiàn)象。

圖3 導(dǎo)料槽圖

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)帶式輸送機(jī)受料段結(jié)構(gòu)的改進(jìn)應(yīng)主要從導(dǎo)料槽的長(zhǎng)度和導(dǎo)料槽的形狀兩方面入手，其中導(dǎo)料槽長(zhǎng)度的選取尤為重要，應(yīng)通過(guò)理論計(jì)算并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，選取合適的導(dǎo)料槽長(zhǎng)度，達(dá)到既不會(huì)使輸送機(jī)能耗過(guò)高又不會(huì)使物料在導(dǎo)料槽出口處堆積而造成撒料現(xiàn)象的目的，從而降低了能耗，提高了工作效率。