皮带中部自动采样机在西曲矿选煤厂的设计和应用

彭宝萍

（西山煤电股份有限公司 西曲矿选煤厂，山西 古交 030200）

1 选煤厂概况

西曲矿选煤厂入洗能力300万t/a，生产的精煤是最主要的产品。煤样的采制化过程中，煤样的采取占采制化总精密度的80%，制样和化验分别占16%和4%。煤样的采取是重要环节，煤样是否有代表性，采样是关键。人工采样时，往往受采样工具、人为因素等影响，煤样的代表性不很强，不能正常反映生产出的产品质量。

2 设计装备的必要性

由于人工所采煤样代表性不强，也不能在规定的时间内完成每个煤样的采制，寻求自动采样装备代替人工采样很有必要，既可保证采样时间、子样数目、子样重量等，又可确保横截煤流全断面的采取，使煤样有代表性，并可减轻职工劳动强度，解决人为因素等影响，提高产品质量检验的准确度，为指导选煤生产、保证产品质量、发挥煤质技术检查提供依据。

3 皮带中部自动采样机的设计.

3.1 自动采样机的结构部

①三相异步电动机1台：Y100L1—4、2.2 kW、380 V、1 430 r/min。②减速器 1台：XWEK63、减速比1∶187，2.2 kW。③ZCY—II型自动采样控制仪：由先进的单片微机及接口电路组成,可设定采样时间周期、采样电机运行时间，采样装置的停止位置等，它有完善的联锁和保护装置，并有检修状态开关；设备检修时，每个设备均能单独启动、调试。④轴承：1 209 mm。⑤弹簧托辊：规格根据皮带宽度确定。⑥切割器：切割器是由不锈钢材料制成。⑦接样器：是接收煤样的不锈钢盘，主要是6 mm厚的不锈钢钢板焊接而成（固定在地面上），盘子边缘由14 cm高的钢板组成。

3.2 自动采样机的设计要点

1）安装位置的设计：安装在701精煤皮带上，距机尾5 m。

2）切割器的尺寸设计：按GB/T19494-2004规定，横过皮带切割器的开口尺寸至少应为被采煤样最大标称粒度的2.5～3倍；根据西曲矿选煤厂洗后产品的最大标称粒度15 mm，切割器的开口尺寸45 mm，长度150 mm，深度80 mm。

3）切割器的采样量设计：按GB/T19494-2004规定横过皮带采样器应切取一完整的煤流横过截段。西曲矿选煤厂701精煤皮带速度2.5 m/s，煤流速度650 t/h，皮带宽度1 000 mm，采样头开口尺寸45 mm，实际的完整子样量为：

式中：m为子样量，kg；c为煤流速度，t/h；b为最大开口尺寸，mm；Vb为皮带速度，m/s。经计算一次所采子样量为：m=3.25 kg.15 min采一次子样，1 h累计4次，总样量为13 kg，符合《西曲矿选煤厂安全生产技术操作规程》要求。

4）切割器的的设计：切割器由不锈钢材料制成，并配有平衡块，装在钢结构架上，保证切割器扫过煤流后能取到整个断面的煤样，其工作原理是：当一个采样周期开始时，切割器沿一与皮带中心线平行的轴旋转，具有制动功能的驱动电机用来驱动和停止切割器，当切割器旋转横过皮带全宽度时，其边板前缘切割煤流，后板将煤样推出。所采煤样在每次行程终点卸料，由接近开关控制行程终点，并保证全断面取样，并不损伤皮带和丢失煤样。其技术参数，如表1所示。

表1 采样机的技术参数

3.3 采样机的工作原理

采样机装在701精煤皮带的机架上方，按圆的轨迹旋转一周完成一次采样作业，见图1，可按煤量大小情况，确定采样时间间隔及切割器宽度，由控制仪按程序控制。控制方式分为手动和自动两种：手动状态时，按起动键使切割器连续运转，按停止键即停。自动状态时，先进行参数设定，然后按运行键，切割器按照设定的采样时间周期运行一圈，便将所采煤样刮出皮带进入下料槽，落入接样器中。通过限位开关控制采样装置的停止位置（切割器停在垂直皮带的上部），完成一次子样的采取，下料槽的物料落入接样器中；积累数次后，制样人员再进行煤样的制备。

图1 横过皮带采样器示意图

3.4 自动采样机的维护保养

①自动采样机每班利用停车时间清扫一次，检查溜槽内有无杂物。②减速器三个月更换一次齿轮油。③轴承要三个月润滑一次，涂抹干油。④接近开关每月检查一次，有无松动或失控现象。每周应清理一次接近开关表面的积尘，过厚的积尘可能造成取样头失控（出现连续取料，无法停止的现象）。⑤设备螺栓每两个月检查一次有无松动的，有松动的及时拧紧。

4 结束语

通过自动采样机的设计、安装、调试、使用后，自动采样机的运行效果稳定。实践表明：煤样实现自动连续取样，提高了701皮带所采煤样的代表性，保证了商品煤的质量；避免了在皮带上采样可能引发的人身事故；提高了劳动生产率；能及时准确地为生产和经济分析提供可靠数据。但也存在一些不足之处：例如不能及时采出精煤快开和浮浮结块煤样，只能采取煤样、不能缩制等。今后应对这些不足，进行改进，以求更好效果。

[1]徐灏.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2004：9－11.

[2]洪晓华.矿井运输提升[M].徐州：中国矿业大学出版社，2005.