伸缩式带式输送机的优化改进

张 莹

（大同同比机械制造有限公司， 山西 大同 037001）

引言

随着井下机械化水平的不断发展，新的技术以及理论在带式输送机上的不断应用，使得带式输送机的运输能力得到了进一步提升[1]。煤矿井下的伸缩带式输送机具有运行阻力小、磨损煤炭量少、输送效率高、工作噪声小、运输距离长以及耗电量低等优点[2]，因此广泛应用于巷道掘进的采掘盘区以及采煤工作面顺槽的煤炭运输工作中。但是随着煤矿产量的巨大提高，对运输机的运输能力也有了更高的要求，现有的伸缩带式输送机就无法满足实际的需要，因此对DSJ100/80/160型带式输送机进行改进。

1 机头部的改进设计

卸煤架、驱动装置以及传动装置组成了可伸缩带式输送机的机头部[3]。

1.1 卸煤架

在使用过程中，DSJ100/80/160型带式输送机的卸煤架出现了很多问题，比如，由于刚度和强度的不够，卸煤架容易发生变形；卸煤工作完成后，运输带上遗落的煤粉较多且难以清理干净，使得滚筒上会黏上遗落的煤粉；当卸载滚筒上黏上大量的煤时，会影响胶带的运行轨迹，出现皮带跑偏的情况。

为了加强卸煤架的刚度和强度，用直角三角形的前连架代替原有的斜支架；为了降低卸载后输送带上遗煤量，提高洁净程度，在卸载滚筒前安装刮板，做到两次清扫输送带；为了避免因卸载滚筒黏煤导致的皮带发生跑偏的情况，设置专门的刮煤板清理滚筒上的煤。

1.2 驱动装置

改造前，DSJ100/80/160型可伸缩带式输送机的驱动装置采用的是传动滚筒的空心轴联接减速机。传动方式采用的是双传动滚筒与单电动机联动的方式。这种传动方式存在一定的弊端，比如，运输坡度比较小，不适用与倾斜角度大于5°的巷道；运输功率明显不足。针对上述问题，现对输送机的驱动装置进行改进。第一，采用实心轴直角减速机，用柱销联轴器代替原来的高速轴联轴器，用柱销齿式联轴器代替原来的低速轴联轴器；第二，为提高机头的强度和刚度，传动机架和驱动机架之间通过钢板利用螺栓联接起来。当输送机运行的巷道地基容易变形时，为增加机头刚性，可以在机头下增设底托梁，其中底托梁采用的是工字钢。为了输送机的运行的稳定性，可以配备两套驱动装置，当其中一个发生故障时，可以使用备用的驱动装置。

1.3 传动装置

传动滚筒和机架组成了传动装置，其中机架又分为前立柱、中立柱以及后立柱三部分[4]。

原来的传动滚筒是三角轴承座结构，存在安装难且强度低的问题，导致安装的精度较差，短期使用三角轴承座就会发生严重变形，使用寿命比较短，严重降低了工作效率。因此用平底轴承座结构代替三角轴承座结构，这样不仅提高了安装的精度还增加了传动滚筒的刚度与强度。

2 储带张紧装置的改进设计

2.1 游动小车

对游动小车的改进分为两方面，第一，原来的游动小车的车轮只有内侧有轮缘，这会使得在张紧过程中发生车轮脱轨的情况，针对上述问题，为了降低小车脱轨的可能性，用内外侧双轮缘替代原来的内侧单轮缘。第二，游动小车的输送带发生跑偏时，会磨损小车的边缘，为了减少输送带的跑偏情况，降低小车的磨损，延长其使用年限，可以在小车车架两侧安设立辊。

2.2 张紧绞车

原结构中是通过手动拔叉来控制张紧绞车。由于井下作业空间较小，操作比较困难，且煤尘浓度较高，影响工人的视线，难以做到自动操作。根据现有结构存在的问题，现把张紧绞车替换成JH-8型回柱绞车，并在绞车上装配传感器，当输送带的张力低于规定值下限时，张紧绞车会根据传感器发出的张紧信号自动张紧输送带；当输送带的张力大于规定值得上限时，张紧绞车根据传感器的输出信号会停止张紧输送带。也可以安装配有检测控制系统的全自动液压张紧装置，但该装置还需额外配备液压站，且价格较贵。

3 机身的改进设计

机身的改进主要体现在对V形托辊H架的改造以及压带轮的改造。

3.1 V形托辊H架

输送带的下层存在跑偏的问题，在原来的设计中平行的托辊支承下层输送带。由于V形下托辊可以自动调整偏离原来位置的输送带，因此用V形前倾下托辊替代平行的托辊来支承下层输送带。

3.2 压带轮

由于输送机所在的巷道不完全平整，存在起伏，压带轮就成为不可缺少的组件。原来的结构中压带轮存在很多缺点，当输送带上的煤块粒径过大时可能会出现堵塞的情况；当输送带偏离原来的位置比较大时，极有可能导致输送带的一端脱离压带轮，使输送带上的煤块出现大量的洒落。现采用三滚筒过渡机头解决输送带脱轨导致洒煤。

4 机尾部的改进设计

顺槽转载机搭接在机尾部，导致机尾部承担整个顺槽转载机头的重量。这样的设计存在以下问题。第一，巷道底板高低起伏，运输机的行走路线比较复杂，机尾需要根据转载机的行程进行移动，机尾移动过程中会受到侧向冲击力以及纵向不平衡力，容易使运行的轨道的变形，导致转载机和输送机机尾搭接出现问题，影响生产；第二，同时缓冲托辊容易损坏，且缓冲托辊架强度比较低，容易变形。

4.1 更换轨道材料

原机尾的运输轨道的材料为18号工字钢，并且位于支座外的轨道端口处于悬空状态，这导致运输轨道的强度比较差，容易发生变形。经技术改进，轨道改为50 kg/m铁路钢轨，轨道的端口位于支座上，且用2个夹板紧固轨道端口，保证轨道端口固定在支座上，增大了轨道的抗变形能力。

4.2 缓冲托辊用缓冲床替代

缓冲托辊极易出现损坏、托辊架强度低易变形，且存在装拆困难的问题。而缓冲床与运输带之间的接触面比较大，能降低单位面积缓冲床对运输带的作用力，减小了对运输带的损耗，延长了其使用年限；当运输带装载原煤时，由于缓冲床的缓冲效果比较好，使得物料的受力较小，能降低物料的散漏及飞溅情况；缓冲床便于安装且易于拆卸，维修难度低。因此，选用缓冲床代替原来的缓冲托辊。

4.3 其他措施

为了进一步提高运输轨道的强度、刚性以及抗剪切的能力，在轨道的两个支架间增添一个支架，使得两个支架之间的悬空段降低到950mm左右，轨道支点之间的距离降低到1.25 m。根据巷道的实际情况，支座前端至尾支座末端可选择25～40号通底槽钢，将通底槽钢、中支架与焊有侧连板的支座用M20的螺栓联接成一体，这样只需拉机尾的通底槽钢就可以实现对机尾的移动。

5 移机尾机构

移机尾使用的是人字梁和双液压缸的结构，当输送机运行时，人字梁嵌入煤层的深度越深，机尾处产生的拉力就会越大，使得运行过程越平稳；通过反方向用力，可以拔出插入煤层的人字梁。

6 软启动的选用

原来的结构中，输送机选用YOL562型液力偶合器作为软启动装置，但由于该启动装置极易发生损坏，且传动效率比较低，导致软启动的效果达不到实际的需求。经过长期应用实践，选用软启动器以及变频调速装置等作为软启动设备。

7 结语

改进后的DSJ100/80/160型可伸缩带式输送机故障率大大降低，性能稳定可靠。目前，DSJ100/80/160型可伸缩带式输送机已在诸多煤矿投入使用，经现场实践，效果良好。该带式输送机在诸多煤矿的成功应用为进一步优化提供了实践经验。