顺槽可伸缩带式输送机的应用研究
2020-07-07池恒
池 恒
(大同煤矿集团挖金湾虎龙沟煤业有限公司, 山西 大同 037000)
1 项目概况
顺槽可伸缩带式输送机是煤矿综采工作面和综掘工作面配套的连续输送设备,其突出特点是输送长度可随着工作面的推进需要而不断缩短或延伸。2006年,煤炭科学总院上海研究院研制了我国第一台带宽1 600 mm、运距6 000 m、驱动动率3 000 kW,带速4.5 m/s的顺槽可伸缩带式输送机。目前我国煤矿使用的顺槽可伸缩带式输机最大运距6500m,最大运量4 500 t/h,最大带宽1 600 mm,最高带速4.5 m/s,最大驱动功率3 550 kW,可满足年产1000万t高产高效矿井的生产需要。分别被西山煤电、神华、中煤、陕煤、伊泰、大同等大型煤炭企业或矿区广泛使用[1-3]。本文以DSJ160/320/3×500+3×500型顺槽可伸缩带式输送机为例,对该设备的结构、性能、和应用情况进行分析。
2 DSJ160/320/3×500+3×500型顺槽可伸缩带式输送机的结构和性能
DSJ160/320/3×500+3×500型顺槽可伸缩带式输送机主要由驱动装置、传动装置、卸载装置、储带仓架、卷带装置、机身、张紧装置及自移机尾装置等部分组成。为保证采煤工作面推进、顺槽长度发生变化时输送机机身能实现快拆,对于卸载装置、驱动装置、储带仓架、张紧装置、卷带装置选择采用固定安装方式,对于机身、自移机尾装置选择采用不固定安装方式[4]。
2.1 传动装置结构形式和特点
DSJ160/320/3×500+3×500型顺槽可伸缩带式输送机传动装置结构如图1所示,主要由传动滚筒、改向机架和改向滚筒三部分组成。传动滚筒、改向滚筒全部都是采用铸焊结构,滚筒体和轴采用胀套连接,安装方便、连接可靠。传动滚筒包菱形阻燃橡胶,可以有效地增加与输送机皮带的摩擦系统。改向机架采用典型的三角形焊接结构件,受力合理,可以拆卸。
图1 传动装置结构示意图
2.2 驱动装置结构形式和特点
驱动装置由电动机、减速器、联轴器和底座组成。设计中驱动装置的形式采用的落地固定式,落地固定式驱动部多采用电动机、联轴器,偶合器加减速器的结构,整体质量较重,一般适用单元驱动功率较大的场合,单元驱动功率一般低于315 kW[5]。
2.3 卷带装置结构形式和特点
该顺槽可伸缩输送机采用的是液压卷带,主要是由泵站系统、夹带装置以及卷带机构三部分组成。系站系统提供夹带和卷带装置马达所需的液压油,并且泵站上的操纵阀可以控制夹带和卷带机构的动作。夹带装置设有前后夹带和移动夹带,卷带机构采用液压马达卷带,可以有效地实现左右上下的调节,同时完成卷带后可以向巷道垂直转动90°[6],能够移走整卷输送带。因此该输送机采用的液压卷带自动化程度非常高,操作简便,能让工人省时省力。
2.4 中间架结构形式和特点
设备中快速可拆式机身由中间架和“H”架组成,是带式输送机承托输送带延伸全长的主体部分,其上安装有承载托辊和回程托辊。为了造应顺槽输送机输送长度不断变化的需要,机身(即上托非架与中间架、中间架“H”架之间)采用弹性销、“E”形销等无螺栓连接且与底板不固定安装以满足快速装拆的要求。
2.5 托辊装置类型和结构
输送机载荷较大或带宽较大时,上托琨装置一般采用槽形托辊组,托辊“品”字形错排布置,可有效避免布置在同一平面内的两个托辊的管体边缘对输送带的割划,以延长输送带的使用寿命,同时还具有一定的自动纠编功能,有效防止输送带的跑偏。输送机载荷较小或带宽小于1 200 m时,上托馄装置一般采用吊挂托辊组,下托辊组为“V”形布置或采用平托辊。
2.6 机尾装置类型和结构
顺槽可伸缩输送机的机尾由于承接工作面转载机来煤,因此要随着采煤工作面的推进而经常向机头方向移动。顺槽输送机机尾可分为自移机尾和普通机尾的两种。基于高产高效工作面的要求,机尾快速自移技术主要有两种:机尾滚筒与转载机连接在一起,转载机移动时带动机尾同步移动;转载机机头骑在机尾滑道上,利用机尾不身的推进油缸,在转载机移动一段距离后移动机尾。当前DSJ160/320/3×500+3×500型顺槽可伸缩带式输送机采用的第二种自移机尾的设计,具有移动速度快、纠编能力强、刚性与防滑性能好等特点。同时自移机尾的行走履带已被行走滑橇所代替,带式自移机宽度要比滑橇式大得多,增大了巷道的宽度,经济件差。
3 实践应用及效果的分析
自动化高可靠性强的顺槽带式输送机是上海研究院承担的国家高技术研究发展计划课题“煤炭智前化撕采技术与装备”的子项目,2013年立项,2015年研制成并成功应用于大同煤矿集团挖金湾虎龙沟煤业5号81505工作面(可采走向长度1 445 m,工作面倾向煤壁净长度180 m,上作面年产量300万t)。
主要技木参数为:运输长度1445m,带宽1200m,运量3 200 t/h,带速4 m/s,阻燃整芯带PVG250S,装机功率3×500 kW+3×500 kW。驱动装置位于输送机头部和中部(距头部3 000 m),分别采用功率配比为2∶1的双滚筒三电机驱动,张紧采用自控液压张紧技术。
2017年 7月 1日 ~9月 30日,DSJ160/320/3×500+3×500型自动化高可靠性强的顺槽可伸缩带式输送机在挖金湾虎龙沟煤业5号81505工作面21505输送带运输顺槽使用,开机率达95%;平均日产量0.9万t,最高日产量1.4万t,最高月产量33万t,完全能满足年产量300万t的生产要求。