礦井巷道低洼處膠帶輸送機的膠帶過度裝置研制

1、第 2 O 卷 第 2 期 2 0 0 7年 4月機械研究與應用 ME CHAN I C ALRE S E ARC H & AP P UC Ar I 1 O N Vo l2 ON o22 O a r 7 - 0 4匣蠶 礦井巷道低 洼處膠帶輸送 機的膠 帶過度裝置研 制 徐建輝。 ， 鄭紅 ( 1 ． 河北金牛股 份有 限公司 ， 河北 邢 臺 0 5 4 1 0 7 ； 2 ． 河北機電職業(yè)技術學院 。 河北 邢 臺 0 5

2、4 0 4 8 )摘 要 ： 介紹采煤工作面運輸巷低洼地段膠帶輸送機膠帶過渡裝 置的設計 、 安裝與使 用方法 。關鍵詞 ： 低洼段 ； 膠帶過渡裝置 ； 方法 中圈分類號 ： T D 5 2 8． 1文獻標識碼 ： A文章編號 ： 1 0 0 7 — 4 4 1 4 I 2 0 0 7 ) 0 2 — 0 1 0 1 — 0 2Th ed e s i g no fb e l tc o n v e r td e v i c e si n

3、 s t a l l e da tt h el o w l e v e lt r a n s l a t i o np l a c eo fmi n i n ga r e aX uJ i a n—h u i。Z h e n gHo n g—f e n g( 1 ． H e b e iJ i n n i ug r o u pC O ． ， L t d 。 X i n g t a iH e b e i0 5 4 1 0 7 ， C h i

4、 n a ；2 ．H e b e im e c h i n a la n de l e c t r i cc o l l e g e 。 X i n g t a iH e b e i0 5 4 0 4 8 。 C h i n a )Ab s t r a c t ：T i f sp a p e ri n t r o d u c e st h ed e s i g ni n s t a l l a t i o na n dt h eo p

5、e r a t i o nme t ho d so fb e l tc o n v e r td e v i c esi n s t a l l e da tt h el o wl e v e lt r a n s l a t i o np l a c eo fmi n i n ga I ' e R ．Ke ywo r d s：l o wl e v e l ；b e l tc o n v e r td e v i c e s ；

6、me t ho d sl 概 述 礦井采掘工作面巷道地質(zhì)條件復雜 ， 構造 多 ， 特殊的地 質(zhì) 條件對機 電設備 的使用帶 來許 多不便? 。煤礦 1 6 1 2工作 面 運輸巷外段就是典型的例子 ， 在運輸巷 4 0 m處有一較大的斷 層， 造成此處巷道有一大的低洼段， 在低洼處安裝 1 臺膠帶輸 送機， 運輸巷外4 0 m處安裝 1 臺刮板運輸機， 形成膠帶輸送機 到刮板運輸機的運煤方式。這樣的運輸方式因使用設備多，耗電量大， 使

7、用過程中機電事故發(fā)生率高， 設置的崗位工多，造成運輸成本增加。如果甩掉刮板運輸機直接用 1 臺膠帶運 輸機運輸， 則能減少設備投人 ， 崗位工和機電事故 ， 但在低洼 處上膠帶在張力的作用下磨碰巷道頂板， 根本無法正常運行。為解決這個問題 ， 研制 了一套低洼 地段膠 帶輸送 機的膠 帶過 渡裝置 ， 且在 1 6 1 2 運輸巷安裝使用 ， 取得很好的效果。2 膠帶過渡裝置的機架體設計 1 ． 直輥支架 2 ． 改向滾筒軸座 3 ．

8、縱梁座 4 ． 卸載滾筒軸座 5 ．縱 梁座 6 ． 機架架體 圖 1 機架體總體裝配示意圖 仿照膠帶輸送機機頭部的構造原理制作一臺簡易機架如 圖 1 所示， 采用 1 4槽鋼制作機架總體框架， 架體上設置與膠 帶輸送機縱梁相搭接 的縱梁支座 ， 使 縱梁 一機架 一 縱 梁相 連 組成一個整體， 保證膠帶輸送機運行時的穩(wěn)定性； 在機架前后 各設計滾筒軸座， 以便安設卸載滾筒和改向滾筒； 在機架體下 部設計了 2 個直輥支架 ， 使底膠

9、帶按要求運行并 轉(zhuǎn) 向， 減少阻 力， 這樣設計制作使用后， 膠帶輸送機在中段的膠帶實現(xiàn)一次 卸載和改向， 膠帶在裝置的作用下限位 ， 保證膠帶輸送機在有 低洼段的巷道 內(nèi)正常使用 ． 3 】 。3 裝置的運行原理與安裝 3 ． 1 運行原理 ‘設計好機架后 ， 根據(jù)縱梁的長度為 3 m， 加工好相應的縱 梁連接部件( 包括前后縱梁支架及特制的縱梁管) ， 保證過渡 裝置總長度為 6 m ， 這樣與整臺運輸機相配套， 膠帶運輸機的 膠

10、帶在實現(xiàn)一次卸載、 一次改向后， 平穩(wěn)向前運輸 ， 確保膠帶 運輸 機過巷道低洼段的使用。3 ． 2 安 裝’膠帶輸送機膠帶過渡裝置運 行原 理及 安裝 如圖 2 所示 。圖 2 膠帶輸送機膠帶過渡裝置運行原理及安裝示意圖 1 ． 前單支架 2 ． 頂膠帶 3 ． 縱梁 4 ． 卸 載滾筒 5 ． 吊管架 6 ． 后單支架 7 ． 機架 8 ． 低膠帶 9 ． 改 向滾筒 ( 1 ) 平整 、 墊實低洼地段的巷道底板 ， 長度 根據(jù)機架

11、 的長 度而定 ， 為安裝方便和安 裝后牢 固可靠 ， 一般 情況 下 ， 前 后各 多平整墊實 l m【 4 J 。( 2 )用 4根直徑不小于 1 8 c m的園木為點柱 ， 分別打在機 架的底座四角上( 機架上制作了牢固可靠的專門安設點柱的 設施 ) ， 上接巷道頂板 打牢打?qū)?。收稿 日期 ： 2 0 0 7 — 0 1 — 2 4作者簡介 ： 徐建輝 ( 1 9 6 5 一) 。 男 ， 湖南醴陵人， 工程師 ， 主要從事礦井

12、機械設備的設計與研究工作。· 1 0 1·維普資訊 http://www.cqvip.com v0 l2 0N o22 O 0 7機械研究與應用 ME C HANI C ALR ES E AR C H ＆ AP P L I C AT I ON第 2 0卷 第 2 期 2 0 0 7年 4月 ( 3 )機架 中心線與整 臺膠 帶運輸 機 的中心線一致 ， 保 證 輸送機運轉(zhuǎn)后穩(wěn)定 ， 膠帶不跑偏 J 。( 4 ) 縱

13、梁安設在 固定的縱梁座上。4 結 論 膠帶輸送機膠帶過渡裝置能夠很好的解決有地質(zhì)構造條 件下的原煤運輸問題， 裝置結構簡單， 適應性好， 能夠節(jié)省設 備投入， 減少崗位工， 為減員提效打下基礎， 在煤礦采掘巷道 有廣泛的推廣價值， 以下是其效益分析。不用刮板輸送機后每班 減少 1 個司 機， 每天 可減少 1 名設備維護工， 每天按兩制用工計算共計減少用工 4 個， 全年可 節(jié)約用工 4X 3 6 0 = 1 4 4 0個 ， 減少 人

14、工 費( 按 1 0 0 元／ 工計算 )1 4 ． 4萬元 。節(jié)省 1 臺 2X 4 0 k W 的刮板輸送 機 ， 刮板輸送機 每天平均 運轉(zhuǎn) 1 8 h ， 按 電費價格 0 ． 4元／ 度計算 ， 全年共計節(jié)約 電費 2 0 ．7 3 6萬元 ； 節(jié)約 1臺敷 設 4 0 m長 的 4 0 T刮板 運輸 機的設 備投 ‘e ^0 2 ’^2 ：^ 2 入費用 3 5 萬元 ； 制作此裝置的人工費 和材料費約 O ． 8 2萬

15、元 ，安裝 4 0 m膠 帶需要材 料費用約 3 ． 5 1 萬元 ； 節(jié) 約費 用約為 6 5 ．8萬元 。參考文獻：，[ 1 ] 馮振忠．井下巷道矸石充填輸送機的研制及應用[ J ] ． 礦山機 械 ， 2 o o 6 ( 1 1 ) ： 8 7 — 8 9 ．[ 2 ]于學武． 大傾角帶式輸送機在煤礦窄巷道的延長改造[ J ] ． 起重 運輸機械 ， 2 0 0 6 ( 1 1 ) ： 6 8 - 6 9 ．[ 3 ]陳 靖．帶式

16、輸送機壓帶裝置設 計與應用 [ J ] ． 中州煤 炭 ， 2 0 0 6( 1 ) ： 5 6 ．[ 4 ] 宗紅團．鋼繩芯帶式輸送機安裝基準線在大起伏巷道的標定 [ J ] ． 礦山機械， 2 O 0 6 ( 5 ) ： 8 5— 8 6 ．[ 5 ]牛廣玉．復雜地質(zhì)條件下膠帶輸送機壓帶裝置的應用[ J ] ． 煤炭 技術， 2 0 0 6 ( 1 ) ： 1 7— 1 8 ．( 上接第 1 0 0頁)在 圖 2 中 ， 后 = 昔

17、 == 詈 =麗 1 8 0 ~ + 0與式( 1 ) 相同， 說 明 J } 與 0 不再矛盾， 式 ( 1 ) 具有通用 性。2 ． 3 實例分析 在圖 2的曲柄 搖桿 機構 中 ， 若 A B= 2 0 r a m， B C= 4 8 m m，C D= 5 5 r a m， A D= 2 8 r a m， 通過分析 計算得 到從動 件 c D工作 。行程和空回 行程時， 主動件曲柄A B所對應轉(zhuǎn)角分別為 。 =2 8 7 ． 0

18、5 2 。 ， t p 2 = 7 2 ． 9 4 8 。 ， 根據(jù) 0 的新定義， 由式( 2 ) 、 ( 3 ) 得到 0 = 1 0 7 ． 0 5 2 。 ， 代入式 ( 1 ) 得到該機構 的行程速 比系數(shù) J } = 3 ．9 3 5 。若按現(xiàn)教材 0 角的定 義 ， 則取 0 = 7 2 ． 9 4 8 。 ， 代入 式 ( 1 )求得 J } = 2 ． 3 6 3 ， 不能滿 足設計要求 。3 圖解法設計新思路 在 曲

19、柄搖桿機構 中， 通常 已知搖桿 長度 c ， 擺角 ， 行程 速 比系數(shù) J } ， 要求設計確定其它桿長度。3 11 設計思路 ( 1 )根據(jù)已知 J } 值 ， 由式( 1 ) 計算出極位夾角 0 。( 2 )根據(jù)給定的條件作 0 的補角( 1 8 0 。 一) 外接圓， 此 圓即為設計 曲柄搖桿機構的輔助圓。( 3 )在輔助圓上確定出曲柄 A B鉸鏈 中心 A點的位置。3 ． 2 作圖方法 ( 1 ) 當 J }3 ， 即 0

20、> 9 0 。 時 ， 如 圖 4 所示。· l 0 2 ·圖 3J }3 時曲柄搖桿機構 方法： ①作等腰AC I D， 使 ／ _ C I D=， D C I = D= c ； ② 通過 c 。 在 c 。線與 D點的同側方向作線 C 。 t ， 令 C l t = 0 —9 0 。 ； ③通過 作 c 。線的垂線， 交 C 。 t 線于 點， 則 C 。 T C 2 =1 8 0 。 一； ④以 G線為

21、直徑作圓s ( 圓心為 0點) ， 即為所求輔 助圓； ⑤在輔助圓上偏于 D點一側的圓弧 c 。上任一點( 如A點 ) 與 c 。 、點之間內(nèi)接 角均 為 0 ( 圓的 內(nèi)接 四邊 形 A C 。其 對角之和為 1 8 0 。 ) 。曲柄A B的鉸鏈中心A只能選在 c 。 E弧和 F弧上， 才能 滿足運動的連續(xù)性要求 。3 ． 3 各構件長度計 算 設 曲柄 A B長度為 口 ， 連桿 B C長度為 b ， 固定桿 A D長度為 d ，

22、 長度 比例為 ， 則有 ：口+b=, 4 c 2xp , ，b一口=AC Ix p , ，口：， 6：ACIX／ J , +a, d：A D 4 結 論 ( 1 )現(xiàn)行教材中極位夾角 0 為銳角的定義， 僅適用于J }3 的機構 的分析和設計。( O 。 ≤≤ 1 8 o 。 ) 具有通用性， 符合工程實際。( 3 )按照極位夾角 0 的新定義 ， 仍可用圖解法進行設計。參考文獻 ：[ 1 ] 孫 恒， 陳作模． 機械原理( 第六版)