气动式胶带输送机自动卸料器的设计及应用

赵科旗

（晋能集团长治有限公司石窟煤业， 山西 长治 047500）

引言

石窟煤业是资源整合保留矿井，受老早以前开采影响，先布置工作面存在的老空、旧巷严重制约正常回采，尤其是在顶板管理、安全管理方面存在极大的安全隐患。矿井现采用煤与水泥混合配比充填旧巷回采的方法，对工作面顶板下沉、漏顶冒矸控制均能达到良好的效果。充填所用的煤需从顺槽胶带输送机上取，结合现场实际情况，通过技术创新自制气动式胶带输送机卸料器。该装置利用压风系统中风力作为动力源，在卸煤过程中能够实现自动化，既能节约运煤时间，提高工作效率，减少人工劳动强度，又可确保生产安全[1]。

1 设计方式

1）气动式胶带输送机自动卸料器结构如图1、图2、图3所示。

2）将卸料架连接在胶带输送机上，使胶带输送机的胶带位于托辊架和卸煤刮板之间。

3）托辊架为矩形结构，在其上面设置多个直托辊用以支撑胶带，直托辊能够支撑胶带由凹形变平从而达到便于卸料的目的。托辊架两个角分别通过销轴与卸料架上的耳座连接，作为托辊架升降的支撑点，托辊架两端与气动装置连接用以实现托辊架的升降，托辊架两端上方分别设置有起吊环用于与气动装置钢丝绳连接。

图1 自动卸料器主视示意图

图2 自动卸料器侧视示意图

图3 自动卸料器俯视示意图

4）气动装置设置在卸料架托辊架的一侧，包括气缸、驱动杆、转盘、钢丝绳和变向轮，气缸设置在卸料架立柱远离托辊架的一侧，气缸竖直设置，其下部与气缸底座连接，其上部与驱动杆连接，气缸与驱动杆连接用以带动驱动杆移动，驱动杆与转盘连接，转盘与卸料架上部的固定梁连接，转盘的上部和下部分别与钢丝绳连接，钢丝绳绕过变向轮与托辊架的两端连接，两个变向轮分别设置在卸料架中部固定梁的两端，用以调转钢丝绳与对应托辊架两端连接。

5）钢丝绳的一端与转盘上部固定连接，另一端绕过变向轮与托辊架起吊环连接，另一根钢丝绳同样布置。

6）气动式胶带输送机卸料器不工作时，托辊架利用其自重落下；工作时，气动装置将托辊架升至水平位置，为卸煤做好准备。其中，气缸工作带动驱动杆移动，驱动杆带动转盘转动，进而带动钢丝绳缠绕到转盘上，使得托辊架上升直至水平。

7）卸煤刮板沿托辊架对角线方向设置在托辊架上方，一侧与卸料架连接，一侧设置有刮板撑杆，刮板撑杆的一端与卸煤刮板连接，另一端与卸料架通过销轴连接，作为支撑点，上部与气动装置二铰接用以实现卸煤刮板的升降，气缸一侧与卸料架上部固定连接，另一侧与卸煤刮板上部连接，气动式胶带输送机卸料器不工作时，气缸收缩将卸煤刮板升起，工作时，气缸将卸煤刮板落至胶带输送机的胶带上，以达到卸煤的目的。

8）刮板撑杆设有两个，一端与卸煤刮板一侧连接，另一端与卸料架的立柱连接。其中，两个刮板撑杆均与卸煤刮板的同一侧连接，与相邻的两个立柱连接。

9）卸料架下部设置有转动杆，用于带动限位卡槽转动，转动杆两端与卸料架立柱连接，转动杆两侧分别设置有限位卡槽用于支撑被升起的托辊架。

10）当气动装置把托辊架升起后，转动杆使限位卡槽转到竖直方向，正好卡在托辊架底部用于支撑托辊架；当托辊架需下降时，转动杆使限位卡槽转到水平位置，使托辊架下降

11）气缸的排气口均与矿井压风管连接。

2 工作过程

1）胶带运煤过程中，通过气缸伸出行程推动驱动杆，使转盘顺时针转动，转盘通过缠绕钢丝绳运动经过变向轮吊起托辊架，托辊架上的托辊将输送机胶带底部托起，使其保持在水平状态。

2）旋转转动杆使限位卡槽达到垂直状态，限位卡槽卡住托辊架底部使其固定。

3）控制气缸缓慢降下卸煤刮板，胶带运行中的煤沿着卸煤刮板滑下，达到自动卸煤的目的。

3 应用情况

1）气动式胶带输送机自动卸料器在30107工作面运输顺槽两条旧巷处安装，运行效果良好。

2）顺槽皮带带宽800 mm，H架为10号槽钢，横梁为钢管，在旧巷与胶带巷交叉口位置，将卸料架架设于皮带上，两侧固定牢固。

3）作业时从运行皮带上自动取煤或矸作为填充料，该卸料器制作成本低，操作方便，且使用维护费用低，适用领域广。

4）卸料器制作、安装完成后，达到了安全卸煤的效果。运行后节约了运煤时间，使充填旧巷任务提前1个月完成，节约费用50万元。

5）气动胶带卸料器能够在皮带运行中根据需求量随时取煤，且卸煤能力强，降低了人工劳动强度，提高了工作效率，每班节约工人4人。

6）气动胶带卸料器自动卸煤可替代人工卸煤[2]，旧巷填充完后对装置进行拆除，可重复利用。

4 结语

气动式胶带输送机自动卸料器的设计及应用解决了现场工作中的难题，该装置结构简单、操作方便、结实耐用、成本低、适用性强，有效减轻了工人劳动强度，提高了工作效率[3]。装置已取得国家专利，下一步将在全公司所属煤矿范围内进行推广应用。