具有防跑偏功能矿用带式输送机的分析与应用.pdf

引言 带式输送机在使用过程中表现出很多优势， 比 如运输距离长、 装载能力高、 适应性强等， 在很多行 业都得到了非常广泛的应用[1-2]。煤矿生产中， 带式 输送机是其中非常主要的器械设备。矿用带式输送 机共有四大构成部分， 分别为承载部分、 传送部分、 卸载部分和驱动部分[3]。其基本工作原理就是在电 动机驱动力的作用下， 输送皮带无限循环转动， 将煤 矿物料从一个地点运送到另一个地点[4]。与普通运 输工具相比较而言， 该种运输设备效率高、 成本低， 能够显著提升运载经济效益。 然而在煤矿生产中， 每 天需要运载的煤矿量相对很大，且整体运输距离非 常长，导致矿用带式输送机在日常工作中出现超负 荷、 长时间运转情况， 再加上煤矿生产环境恶劣， 对 机械设备的日常维护保养力度不足，使得带式输送 机在工作过程中经常出现故障问题，其中最常见的 就是打滑和跑偏[5-6]。一旦出现类似故障问题， 小则 影响设备的生产效率，严重时可能引发煤矿生产安 全事故。 基于此， 有必要针对矿用带式输送机的跑偏 问题开展针对性研究， 并提出预防跑偏的措施。 1矿用带式输送机的跑偏问题 辛置矿工作面回采煤层的厚度平均值为 3.3 m， 工作面的设计走向长度以及倾向长度分别为 450 m 和 150 m， 本矿井利用综合机械化回采工艺， 经过长 时间工作， 本工作面已经完成回采 170 m。本矿井同 时利用刮板输送机和带式输送机工作实现采煤， 其 中刮板输送机为 SGZ-800/750 型号，带式输送机为 DTL 型号。因为本文所述的工作面在 120130 m 范 围内总共揭露正断层 14 条， 使得在这个范围内回采 巷道高差不均匀，在通过带式输送机运输煤矿物料 时， 经常发生打滑、 皮带跑偏等问题， 进而可能引发 皮带断裂故障，对设备的正常稳定运行造成了严重 威胁。 经过实践统计发现， 该工作面的带式输送机在 1 年时间内至少出现了 4 次断带故障， 这些事故的出 现共计造成直接经济损失超过 40 万元， 给煤矿的正 常生产造成了严重的经济损失。 同时， 给设备和工作 人员的安全构成了严重威胁。 2矿用带式输送机防跑偏机构的分析 从图 1 中可以看出， 整个带式输送机共由 21 个 构成部分。该结构的特点在于， 带式输送机的尾部、 头部和中部相关结构件全部直接安装在底座上面， 呈现出一体化的特点，为整个机器的稳定运行提供 了坚实的保障。 在底座上面安装固定有两个第一支撑架和支撑 台， 其中两个支撑架呈现对称分布。 在左侧的两个第 一支撑架之间设计转轴以及第一传动辊。位于右侧 的支撑台外侧壁上设置了固定架，在固定架和支撑 台中间安装有驱动电机，主动轮和从动轮通过皮带 传递动力。在中间位置还设置了转动杆和移动棍。 具有防跑偏功能矿用带式输送机的分析与应用 曹琼 （霍州煤电集团辛置煤矿， 山西霍州031412） 摘要 结合具体情况分析了一种具有防跑偏功能的矿用带式输送机， 介绍了该机器的结构特点以及基本工 作原理， 将该新型带式输送机替换传统输送机进行应用， 取得了很好的应用效果， 输送效率显著提升。 关键词 防跑偏带式输送机传输皮带 中图分类号 TD634文献标识码 A文章编号 1003-773X （2020） 07-0086-02 收稿日期 2020-05-16 作者简介 曹琼 （1990） ， 女， 本科， 毕业于太原理工大学安全工 程专业， 助理工程师， 从事煤矿机电技术工作。 DOI10.16525/14-1134/th.2020.07.037 总第 207 期 2020 年第7 期 机械管理开发 MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENT Total 207 No.7， 2020 1底座； 2锁紧螺钉； 3第一支撑板； 4第一支撑架； 5 第一转轴； 6固定环； 7第一防脱板； 8第二支撑板； 9第 一防脱块； 10移动辊； 11第二支撑架； 12第二防脱板； 13传动轮； 14传动带； 15主动轮； 16驱动电机； 17固 定架； 18支撑台； 19支脚； 20橡胶垫； 21传输皮带 图 1具有防跑偏机构的矿用带式输送机结构设计示意图 123 4 5 6 78 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 机械分析与设计 2020 年第 7 期 （下转第 120 页） 煤矿在采煤过程中， 带式输送机正常工作， 在传 动带的作用下利用驱动电机驱动主动轮进而带动传 动轮转动。传动轮与第二转轴和第二转动辊通过键 连接在一起， 传动轮转动就会带动后两者一起转动， 在传输皮带的作用下又使得第一传动辊和第一转轴 发生转动。 在上述的动力传输过程中， 实现了传输皮 带的无限循环转动，将煤矿物料放置在传输皮带上 实现传输煤矿的作用。 带式输送机在长时间重载荷条件下进行工作 时， 其传输皮带不可避免地会出现松弛问题， 这是导 致传输皮带发生跑偏问题的根本原因所在。在本文 所述的防跑偏机构中，一旦出现了传输皮带松弛问 题， 可以将锁定螺钉进行拧松处理， 此时第二支撑板 就能够以螺钉为轴进行转动，其在转动过程中会使 得移动辊随之一起发生移动，从而实现张紧传输皮 带的目的。 然后再将锁紧螺钉拧紧。 一旦传输皮带得 到张紧，其与最上端和最下端的传动辊之间的摩擦 力增加， 能够有效防止发生跑偏现象。 1） 本文所述的矿用带式输送机防跑偏机构只是 在传统带式输送机的基础上进行了一些简单的改 进。整体上结构相对简单， 改造成本也很低。本设备 利用传送皮带就完成了输送机的软启动工作，如果 输送距离不是非常远， 不需要专门设置减速机， 这样 就在很大程度上节省了设备的资金投入，减少了设 备成本。 2） 整个输送装置安装过程简单方便， 并且安装 结果较为牢固。 从图 1 可以看出， 带式输送机有一个 完整的底座， 本文所述的输送机头部位置、 尾部位置 和中部位置相关的零部件都直接安装固定在底座 上， 确保了整个皮带输送机的一体化。 将其投入工作 时只需要将底座牢牢固定在地面上即可，安装过程 简单方便。传统的带式输送机在完成安装工作后还 需要进行调偏处理， 而本机器不需要该工序， 且降低 了很多 H 架安装数量。 3） 具有良好的防跑偏效果。该新型带式输送机 在正常工作过程中，一旦发现传输皮带存在松弛现 象， 可马上将锁紧螺钉松开， 然后旋转第二支撑板， 通过移动辊实现传输皮带的张紧，进而防止传输皮 带发生打滑或者跑偏的问题。整个调整过程非常简 单， 且能够取得较好的防跑偏效果。 4） 能够适应各种工作环境。本文所述的新型带 式输送机防跑偏机构不仅可以用在本案例的工作环 境， 还可以将其应用到更加复杂的工作环境中， 或者 具有很大弯度的巷道中。传输距离也可以根据实际 需要进行适当调整。 可见， 本文所述的带有防跑偏机 构的带式输送机能够适应各种工作环境，具有较强 的适应性。 虽然本文所述的防跑偏功能的带式输送机具有 上述的很多优势和好处， 但不得承认， 其在使用过程 中仍然存在一些问题， 需要进一步完善改进。主要表 现在以下几个方面 第一， 最大的缺陷就是其运输长 度不能太长， 在实践应用中发现， 该新型带式传输机 构传输距离应该控制在 200 m 范围内， 该问题在一定 程度上限制了其运输效率的提升。第二， 如果通过一 台电机进行驱动，有时会出现驱动动力不足的现象， 基于此， 特殊情况下需要通过两台电机进行同时驱动 才能够满足实际使用需要。第三， 该新型带式输送机 防跑偏的基本原理是通过增加皮带的张紧力， 由于传 送皮带长时间处于大张力状态下工作， 长此以往皮带 必然容易出现疲劳损伤问题， 这在一定程度上缩短了 皮带的使用寿命， 每间隔一段时间就需要更换传输皮 带， 如果不及时更换就存在断带的风险。 3应用效果分析 辛置矿采集工作面使用的传统带式输送机经常 发生打滑和跑偏问题， 为了避免该问题， 将本文所述 的具有防跑偏功能的带式输送机应用到辛置矿工作 面中， 替换传统的带式输送机进行工作。 该新型带式 输送机于 2019 年 3 月 21 日被正式投入使用并正常 运行半年后分析其使用效果，发现新型带式输送机 能够有效地防止输送皮带出现打滑和跑偏现象， 整 个输送机的传输效率得到显著提升。此外还保证了 机器的安全稳定运行，为工作人员的生命财产安全 提供了有效保障，为煤矿企业创造了良好的经济效 益和社会效益。 可见， 本文所述的防跑偏机构的带式 输送机具有进一步推广使用的价值。 4结论 新型的具有防跑偏机构的带式输送机，与传统 带式输送机相比， 能够很好地防止跑偏和打滑问题。 实践证明，新型带式输送机的应用取得了良好的效 果， 值得进一步推广使用。 参考文献 [1]魏日波.煤矿带式输送机撕带断带研究分析[J].装饰装修天地， 2019 （2） 387. 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[4]顾海江.带式输送机纠偏结构的优化设计[J].机械管理开发， 2019， 34 （10） 40-41. 曹琼 具有防跑偏功能矿用带式输送机的分析与应用87 第 35 卷 机械管理开发 jxglkfbjb 统在矿井的开采初期阶段， 通风网络相对比较简单， 只服务一个回采工作面。 而在开采矿井的中后阶段， 矿井的整体通风面积会逐渐变大，通风路线也会有 所增加， 矿井的通风网络也会随之变得复杂很多， 与 之同时也会相应增加漏风量。在矿井开采中后期的 通风系统，可以通过改善通风网络来进行系统的优 化。 中后期的矿井通风网络比较复杂， 风量也会随着 通风网络的变化而变化， 不能通过简单改变而优化， 需要结合数值分析来对通风网络进行一定程度的优 化， 从而找到最佳优化措施。 对于不同类型的通风网络的优化要区分开来分 析。并联型的通风网络相比串联型的通风网络的通 风阻力要小一些，故可以通过采用并联型的通风网 络来应用到部分通风阻力较大的巷道中。一些矿井 可以利用废弃不用的巷道很容易就可以增加巷道的 断面面积， 这样一来降低了废弃巷道中瓦斯的积聚， 同时还可以增加巷道的利用率。 而由于矿井通风阻力和风量的大小还会影响主 通风机工况点。 因此， 对矿井的通风系统采取了一系 列的优化措施之后， 还要考虑对工况点的影响， 此时 对矿井的通风量进行重新计算，从而控制调节主通 风机的工况点， 这也能增高了风机的运行效率。 3结语 作为煤矿生产作业中重要的辅助系统，矿井的 通风系统运行的可靠性和安全性至关重要，他会直 接影响着矿井生产的高产高效。从巷道使用初期到 中后期， 巷道会产生一定的变形， 系统的通风网络也 不会像初期那样简单，同时也降低了风机的运行效 率， 从而影响了整个矿井的通风状况。 本文分析了巷 道的矿井通风阻力变化的影响因素，进而科学合理 地提出要降低整个矿井通风系统阻力的措施，包括 减小巷道的通风阻力、 改善通风网络的形式、 变化矿 井通风工况点等，这些均可达到优化矿井的通风系 统的目的。 参考文献 [1]杨一晴,马宏伟,樊红卫.矿井主通风机振动在线监测与故障诊 断系统[J].煤矿机械， 2019 （12） 33-35. [2]刘军芳. 离心式矿用通风机监控系统性能的优化改进研究[J]. 机械管理开发， 2019 （11） 44-46. [3]狄东辉.煤矿矿井通风安全隐患与改进措施[J].能源与节能， 2019 （11） 33-35.（编辑 王瑾） Optimizing Operation Efficiency of Coal Mine Ventilation System Zhang Lei （Huozhou Coal Power Group Jinneng Coal Industry Co., Ltd., Xinzhou Shanxi 035100） Abstract In order to improve the ventilation effect of mine ventilation system, based on the main composition of mine ventilation system, this paper analyzes the main factors that affect the operation efficiency of mine ventilation system, and puts forward some measures to optimize the operation efficiency of mine ventilation system, including reducing the ventilation resistance of roadway, improving the of ventilation network, changing the working conditions of mine ventilation, etc., in order to further optimize the mine ventilation system, improve the ventilation efficiency, and then better assist the safe production of mine. Key words ventilation system; operational effectiveness; influencing factors; optimization measures [5]马效岳.矿井增量式编码器带式输送机防滑装置研究[J].自动 化应用， 2019 （7） 95-96. [6]张振钢.矿用防跑偏新型带式输送机的设计应用[J].机械管理 开发， 2019， 34 （11） 150-151.（编辑 赵婧） Design and Application of the Mine Belt Conveyor with Anti-sway Function Cao Qiong （Xinzhi Coal Mine of Huozhou Coal and Electric Group, Huozhou Shanxi 031412） Abstract In this paper, a mine belt conveyor with anti-offset function is designed in combination with specific conditions, and the structural characteristics and basic working principles of the machine are explained in detail. The new belt conveyor was used instead of the traditional conveyor, and achieved a good application effect, and the transfer efficiency was significantly improved. Key words anti-sway; belt conveyor; transmission belt （上接第 87 页） 120