底卸式三角形平移溜煤槽的研制

王邦星

（山西汾西矿业集团 宜兴煤业，山西 孝义032302）

1 概述

宜兴煤业主斜井的强力皮带，由于工期原因，原设计运往洗煤厂对接皮带未及时安装到位，故临时安装一部运往煤厂的皮带，且主斜井井口没有缓冲库。当设计皮带要投入使用时，临时皮带为保证安全生产不能拆除，而临时皮带已占据了设计皮带的安装位置，一个新的研究课题出现了，要求再设计一个专门的机构，既保证运往洗煤厂的设计皮带正常运输，又保证临时运往煤厂的皮带安全运行，且互不干涉。而且在设计皮带故障的情况下，迅速开启临时皮带，以免满负荷停车。

2 现状

主井井口房已安装完毕强力皮带，参数为：长度L＝1386m，高差 H＝599m，带宽B＝1.2m，运输能力 Q＝650t／h，功率P＝630×3kW，速度 V＝3.15m／s，采用变频启动。机头位置位于二层井口房上，主梁结构为 混凝土浇注而成，且预留加固空间1m，卸煤高差2.3m，机头滚筒直径Φ＝1.8m，井口主梁架已浇筑而成，临时皮带机位于设计皮带机尾处，并以偏设计皮带方向由北往东与强力皮带正交，而临时皮带与强力皮带斜交方向居东偏南14°，设计皮带的溜煤角度为水平45°，临时皮带为水平60°。空间位置非常有限，三部皮带的鸟瞰见图1。

图1 三部皮带的鸟瞰

3 设计存在的问题和方案比较

第一种方案：在主皮带溜煤嘴下方安装底卸式开启刮板输送机。

第二种方案：采用旋转机构对接两溜煤嘴。

第三种方案：在溜煤嘴下方设计专用溜煤槽。

可利用空间不足1m，往设计皮带的溜煤角度不能变（已为最小溜煤角度）。行程和方向不能安装任何设备和机构，由于空间和卸煤点位置，另外，开启动力是关键。

第一种方案：空间高度不小于2m，长度也不能低于5 m，因此第一种方案不能使用。

第二种方案：空间旋转机构设计为非标件，因为两皮带机尾在一起都放不下，不可能再安装另外机构。

只有采用第三种方案或许成功，但须自制专用溜煤槽。

4 现场存在的问题和采用办法

由于主井井口房已安装完毕，主梁及基础不可能再动。在不足1m的空间内安装任何机构和设备都是极为困难的。主井强力皮带与往洗煤厂的设计皮带溜煤角度为水平45°，已为设计的最大溜煤角度。即只有在保证45°溜煤角的溜煤槽上安装机构。设计皮带的机尾和强力皮带机头是固定不变的。因此，临时皮带必须在强力皮带和设计皮带中间安装。也就是说，原设计的溜煤槽不能改变。只能在往设计皮带溜煤槽上采取办法，即倾斜45°的底卸式溜煤槽，使煤从底卸开启的位置上溜入临时皮带。而45°倾斜向上的开启必然与井口房主梁发生交错，从而使改造失败。

针对以上情况制定了下列方案。

1）在运往设计皮带的溜槽中使用底卸式方式卸煤，让煤从开启的孔溜往临时皮带上。

2）开启应为斜向上45°方向，而开启行程为1m左右，开启时，行程必然被二层楼板主梁所限制，故采用三角形平移原理（这是技术关键）。底卸式三角平移溜煤嘴及三部皮带的位置见图2。

3）开启采用气动或液压动力油缸，在开启行程中用电液或电气闭锁。

4）为防止大石头冲向设计皮带，在设计皮带前方有液（气）压自动挡板。

5）在开启的行程中，运用跑道，轮对减少阻力，且能约束其运动，使运动在跑道轨迹内能正常运行。

6）在临时皮带机尾前下方约1.5m安装设计皮带机尾。

7）由于两皮带不是正交，存在夹角，溜煤时可能漏煤。故在临时皮带上安装全封闭的挡煤板，且要求限制行程（见表1）。

图2 底卸式三角平移溜煤嘴及三部皮带的位置

表1 开启行程和煤量的实测

8）设计皮带与开启机构采用非门电路闭锁，并与强力皮带采用与门闭锁。从而解决设计皮带故障时，强力皮带机头因无煤库而造成的满负荷停机。

5 使用时出现的问题

气动机构不能使用。气动方便快捷，但由于气体压缩性大，在行程到位后，出现自锁不死，被煤冲击压缩气缸的现象，因锁不死而倒退，被迫临时采用手摇千斤，后全部改为液压泵站时，无论在任何时候倒库，都能满足生产。

6 结语

1）三角形平移可解决空间开启不足的不利现象。

2）受冲击力的机构，气体压缩性大，液压具有良好的抗冲力性。

3）运动受到约束，应有足够的强度。