连续采矿机运输机设计与研究

张敬辉

（三一重型装备有限公司，辽宁 沈阳 110000）

运输机是连续采矿机的重要组成部分，是一种中间链式刮板输送机。刮板链条在倾斜输送机中运行，位于机身中部，是连续开采式的输送机。输送机的性能直接决定了连续采矿机能否正常工作并有效地工作。

1 运输机总体设计

1.1 运输机结构

该连续采矿机主要由前滑槽、后滑槽、刮板链条组件、传动装置、张紧装置等组成。前滑槽为运输机的核心焊接部分。它位于传送带的前部并连接到主体部分，它是输送机的主体。后滑槽位于输送机的后部，可实现水平回转，上下摆动，可在40°转弯。并通过销钉连接到前滑槽上。驱动装置安装在后滑槽的左右两侧，滑槽的上表面由耐磨钢板制成。张紧装置的主要功能是实现叶片链的调节。刮板链部件由输送机上的驱动器操作，以将材料传送到后带式输送机或梭式输送机。驱动装置由电机、输送减速器、花键套等组成。电机驱动输送机减速器带动驱动轮旋转输送物料。

1.2 运输机工作原理

运输机的前铰接点与连续采矿机的第一本体连接，本体的后铰接点通过所述液压缸和中间铰接点连接，输送功能即可以实现，转向槽在输送槽前后连接，转向油缸和水平摆下方的刮链条能够实现。在中心区域，由传动装置输送的刮板链具有输送功能，输送功能由输送系统末端的输出功率驱动，由左、右减速器输出的动力传递到花键套、花键轴和链轮部件。当刮板链跳链或者过紧时，通过拧紧气缸推动变速器，实现了拧紧叶片链条的效果。

1.3 运输设计要求

运输机应满足连续采矿机的总体布置和运行要求，包括输送机的提升功能、后滑槽的左右摆动功能、物料运输，输送机的宽度应小于机器的内部宽度，S应尽可能大。为了提高运输能力，输送机上升角度不宜过大，一般升角设计值不超过16度；根据工况，摆角一般为40°，输送机的输送能力不应小于铲部星轮的承载能力,避免堆料。

以某型号连续采矿机为例，简单叙述运输机的设计流程。

1.3.1 装载机构参数计算

首先计算圆盘星轮的装载能力。通过计算单爪每转输送面积A，计算出单瓜可装载容积，再乘以转速及齿数得出理论生产能力。

单爪每转输送的面积：

星爪的平均高度：h=0.1 (m)单爪星轮每转的生产能力∶

=A*h*φ 式中 ∶ φ 装载系数取 0.9

=0.3*0.1*0.9=0.027(m2)

两个三爪星轮行每分钟的生产能力∶

=2*5*n*

n星轮转速∶ 40rpm

=2*5*50*0.027=13.5(m3)

Qt=*p/t=15.5*1.0=17.5(t min)

1.3.2 运输机参数计算

运输能力计算 Q=60F*V*ψ /min

式中：F输送机断面积

F=0.8*0.35=0.28(m2)

ψ装满系数ψ取0.6

V链速取V=2.7m/s

各项代入上式

Q=60*0.28*2.7*0.6=27.2(/min)

Qt=Q*p/t=27.2*1.0=27.2(t/min)

由上可知即运输机的输送能力大于铲板的装载能力，满足了基本的设计需求。

2 影响连续采矿机快速掘进的主要因素

2.1 地质因素

由于连续采矿设备技术的局限性，巷道掘进中的地质构造问题是影响连续采矿机快速掘进的主要因素。在矿区巷道掘进过程中，地质构造因素主要是工作面的硬度和强度、工作面及围岩褶皱结构的发育、巷道顶板和底板的稳定性、地质构造中的瓦斯含量和进水的地质构造状况。不稳定的地质结构不利于锚固机的快速支护，为了保证巷道顶板的稳定性和安全性，需要更复杂的支护过程。连续采矿机采用掘进巷道开挖和支护方式，锚杆平行作业率降低。隧道作业完成后。为了提高巷道掘进的整体效率，有必要等待支护工作的继续进行。同时，巷道中的水分会使矿层底板软化，直接影响穿梭机的行走速度。巷道存在褶皱断层，严重影响了连续采矿机的作业进度和安全。巷道瓦斯涌出量大，严重时会发生瓦斯爆炸事故。采取措施降低矿层瓦斯含量，降低掘进效率。这些复杂的地质条件严重影响了连续采矿机的掘进速度和施工质量。

2.2 操作员技能因素

影响连续采矿机截割效率的因素还包括操作人员的教育水平、技能水平、安全教育、工人生产积极性等因素，连续采矿机及其配套设备是世界先进的大型现代化设备，整个巷道掘进实现机械化作业，受操作者技术水平影响最大，包括生产操作技能水平和设备维护水平。在生产和施工中，生产操作技能水平特别重要，要求每个操作员掌握各项工艺和要求，以确保施工过程的顺利进行。连续采矿机的司机应严格遵循激光指向装置的方向，防止设备偏离，保证视线不良时巷道的质量，可在不损坏设备的情况下达到最切割深度，同时，在装车作业中，必须与梭车司机配合，梭车司机应保证梭不会与公路或管道的侧面碰撞，不挤压梭索和车电缆，装卸和驾驶时不洒落，应做好锚机司机的方向，固定螺栓之间的排距满足设计尺寸要求，以支撑控制好的管道进给速度和螺栓紧固强度，同时锚机和锚机配合良好，保持机器运行，司机锚支撑生产协调等于支撑运行时间，甚至每个岗位人员在采矿作业中需要较高的技术操作水平，为充分发挥设备自身的最大效率，连续采矿机及其配套设备的尺寸大，结构复杂，吨位大，大部分配件都是进口的，维护和处理故障是困难的，如果维护水平不高，设备故障率高，生产团队处理事故的能力相对较差，事故影响期长，导致相对短的生产时间。

3 结束语

本文简述了连续采矿机核心部件运输机的设计思路及相关组成部分，运输机是连续采矿机的重要组成部分，其设计的运输能力的高低及左右、上下摆动能力的适应性直接影响到整个连续采矿机的整体性能。因此设计运输机时应首先从整机功能需要满足的条件出发，再结合上下摆动、左右摆动和运输的功能要求，以及运输结构和刮板链张紧方面，全方位综合考虑设计运输机。在保证满足以上性能的前提下，还应当考虑具有制造方便、装配方便、维护方便、使用合理等特点。