滚轮式自移机尾的结构及应用分析

芦连胜

(阳泉煤业集团 华越机械有限公司，山西 阳泉 045000)

0 引言

随着世界能源需求的日益扩大，促进了我国煤炭开采的快速发展。带式输送机作为综合机械化采煤工作面的主要运输设备，其效率的高低、性能的优劣直接关系到能否实现综采高产高效。可伸缩带式输送机主要用于综合机械化采煤工作面的顺槽运输，也可用于一般采煤工作面的顺槽运输和巷道掘进运输。随着开采的推移,采煤面带式输送机机尾要随时牵引。通常情况下,带式输送机机尾采用回柱绞车牵引方式,但绞车每隔一段时间就需要挪动位置,操作复杂,耗费人力,在一定程度上影响了生产的连续性,且容易造成钢丝绳伤人事故。而常规的自移机尾因为其较高昂的价格，且操作和维护都比较复杂，增加了企业的运行成本，亟需一种成本较低、操作方便的自移机尾。

基于上述原因，本文介绍了一种自行研制的滚轮式自移机尾，在机尾移动时其与顺槽底板上的轨道为滚动摩擦，阻力相对较小，移动快捷且具有设备列车的功能，操作维修方便可靠，可有效实现机尾快速平稳的移动，该结构运行成本较低，能有效推进综采工作的高产高效。

1 滚轮式自移机尾的结构组成和工作原理

1.1 滚轮式自移机尾的结构组成

滚轮式自移机尾的结构如图1所示，主要由设备列车、支座、导轨架、移动小车、推移缸、液压系统、机尾滚筒、缓冲托辊和下托辊等组成。

设备列车布置在整个机尾的最前端，由多节组成；相邻两节设备列车之间通过车间端头的柱销铰接，根据实际使用情况，可加长或缩短。导轨架包括轨道和缓冲托辊架，是移动小车的主要卸料点，导轨架的两端分别与设备列车和机尾滚筒相连接。移动小车骑在导轨架轨道上，可沿导轨前后滑动，移动小车与转载机通过圆柱销铰接。缓冲托辊安装在导轨架的缓冲托辊架上，用于支撑皮带。下托辊安装在导轨下面的支座上，用于支撑空程皮带。推移缸一端与移动小车相连，另一端与机尾滚筒相连；推移缸由液压系统控制。

支座采用滚轮式结构，主要包括支座架、托辊支板和滚轮，支座架通过高强螺栓固定在导轨架下侧，在支座架的两侧开槽，滚轮穿轴安装，两端装带有半圆缺口的压板，压板的半圆缺口卡在轴端卡槽内，用M20螺栓紧固压板完成滚轮的安装，滚轮的外圆带有凹槽，使用时外圆凹槽处骑行在顺槽底板铺设的轨道上。支座的结构示意图见图2。

1-设备列车；2-支座；3-导轨架；4-缓冲托辊；5-下托辊；6-移动小车；7-推移缸；8-液压系统；9-机尾滚筒

图2 支座结构示意图

1.2 工作原理

当采煤机完成一次截深后，移动小车随转载机在导轨架上向前移动。操纵液压系统控制阀上的手柄，使得高压乳化液进入推移缸的有杆腔，活塞杆缩回。由于推移缸活塞杆和缸体分别与移动小车和机尾滚筒组件相连，以与转载机机头连接的移动小车为支点，故活塞杆带动机尾及组合开关、泵站等设备向前步进，此时滚轮转动大大降低了移动的阻力，实现了带式输送机滚轮式自移机尾的自行前移。同时由于设备列车与机尾前端相连，也实现了设备列车的同步前移。

2 滚轮式自移机尾的主要技术特征

2.1 装置结构灵活，生产效率高

一直以来，设备列车都是一个独立的装置，滚轮式自移机尾实现了将机尾和设备列车作为一个整体来应用，同时采用独特的压板铰接结构使得设备拆装非常方便，可根据工况实际拆分、组装，拆下设备列车后机尾可作为普通伸缩带式输送机机尾来使用，而设备列车也可与其他机尾联合应用。该装置中，设备列车与机尾前端连接，机尾在向前移动时带动了设备列车的同步移动，不仅缩短了设备前移的时间，而且无需配备专用牵引装置，简化了设备列车的结构，提高了带式输送机的生产效率。

2.2 机尾移动阻力小，运行效率高

无论是传统的利用回柱绞车拖移机尾的方式，还是目前应用较多的马梯尔自移机尾，在采煤机完成一次截深后，机尾向前推移时都是利用滑动的模式进行的。机尾向前滑动时，与底板接触的部分虽然都设计为带底撬的结构，但大量的煤末依然会使接触底板部分深埋其下，使这一部分抬起和向前移动都特别困难。而滚轮式自移机尾则是利用滚动模式实现机尾的前移，大大减小了机尾移动时的阻力，提高了设备运行效率。

2.3 零部件通用性高，维修互换方便

滚轮式自移机尾所用的机尾滚筒、改向滚筒、缓冲托辊组、下托辊均可与常规的可伸缩带式输送机相关部件通用。装置零部件的通用性较高，有利于缩短设计、生产周期，而且还能减少用户的备件种类，有效降低了生产、维护成本。同时采用侧装式滚轮结构，拆卸和安装时只需将限位卡板取出后即可进行，使得易损件滚轮装置在更换时，无需移动和拆解机尾其他部分，实现滚轮装置的方便快捷更换。

3 滚轮式自移机尾的应用效果

随着采煤工作面的向前推进，传统的带式输送机机尾采用回柱绞车牵引前移的方式，操作复杂费时，劳动强度大，不具有连续性，而且容易发生钢丝绳伤人事故，采用本装置后，解决了传统移动机尾方法存在的问题。

同时该装置具有良好的经济效益，以某矿井15103工作面为例，其顺槽带式输送机原来使用回柱绞车拖移机尾，需设置独立的设备列车系统，购置设备需要113.5万元；而滚轮式自移机尾售价为46.7万元，且包含设备列车装置，因此每台滚轮式自移机尾可以为矿方节约设备购置成本66.8万元。

同时由于使用了滚轮式自移机尾，移动机尾和设备列车的速度明显加快，工作效率显著提高，使得矿井生产能力也大大提高。

4 结语

滚轮式自移机尾以滚动代替滑动的独特移动方式大大减小了机尾移动时的阻力，操作简便，机尾移动速度快，满足了综采工作面“三刀一推”的工作方式，提高了工作面的整体开采能力。同时滚轮式自移机尾采用了通用性较高的常规皮带机零部件，且装置中的设备列车无需专用牵引机构，整个装置的制造、使用和维护成本较低，具有良好的推广和应用价值。