交叉侧卸式转载机过渡槽的改进

2021-04-19

矿山机械 2021年4期

山西煤矿机械制造股份有限公司山西太原 030031

煤矿井下采煤过程中，刮板输送机先把煤卸载到顺槽转载机上，再由转载机运走。目前，转载机主要采用 2 种卸载方式，端卸式和交叉侧卸式。交叉侧卸式与端卸式相比，具有卸载高度低、装煤效果好等优点[1]，被许多煤矿所采用，特别是一些大型煤矿。

我国华北等地区井田的煤质较稳定，是低硫、高发热量煤炭，但煤层夹层较多，主要有细砂岩、粉砂岩、石英砂岩、石灰岩、铝土岩、砂质泥岩等，高含矸量 (约 60%) 对煤机装备损坏非常严重，其中以交叉侧卸式转载机的过渡槽损坏尤为突出[2]。过渡槽是刮板输送机与顺槽转载机之间衔接的重要部件，其寿命关系到整个运输系统的运行情况，直接影响生产[3]。在实际使用过程中，无论是进口的还是国产的过渡槽，都存在磨损严重、可靠性低、寿命较短、更换频繁的问题。笔者从国内过渡槽结构出发，对使用过程中出现的问题，进行了针对性的改进设计。

1 过渡槽的种类

目前国内的过渡槽普遍采用整体设计和分体设计2 种方式。

整体设计过渡槽如图 1 所示。过渡槽连接耳与机头架连接耳重叠搭接，两端分别用 1 个联接销从连接耳孔中穿入，使过渡槽与机头架连接成一个整体。端头支架推移机头架前移时，带动过渡槽一起移动，进而带动整个转载机前移。

图1 整体设计过渡槽

分体设计过渡槽如图 2 所示。将整体设计式过渡槽一分为二，分成 1 个短过渡槽和 1 个长过渡槽，短过渡槽与机头架连接，长过渡槽与短过渡槽由 4 个连接哑铃连接，短过渡槽连接耳与机头架连接耳重叠搭接，联接销插入连接耳孔中，使短过渡槽与机头架形成一个整体。端头支架推移机头架前移时，带动短过渡槽一起移动，进而带动整个转载机前移。

图2 分体设计过渡槽

2 过渡槽存在的问题

2.1 整体式过渡槽存在的问题

在实际使用过程中，过渡槽与机头架由联接销连接成一个整体，形成一个 90°的夹角，转载机在移动过程中因弯曲而形成的弯矩导致联接销处的连接耳开焊、断裂，致使过渡槽与机头架的连接失效[4]。

此外，过渡槽中板、翼板与底板的夹角偏大，一般为 12°～ 15°，如图 3 所示。当机头架中板高度由463 mm 向 210 mm 过渡时，中板转弯半径偏小，只有R5 000 和R3 045，导致过渡槽中板、翼板磨损严重，特别在某些特殊矿井条件下，过渡槽需要频繁更换。

图3 整体设计过渡槽

2.2 分体式过渡槽存在的问题

分体式过渡槽虽然在一定条件下可以将其与机头架之间的弯矩释放出来，对连接耳起到保护作用，但是与整体式过渡槽相比，分体式过渡槽的中板、翼板与底板的夹角，以及中板的转弯半径并没有发生变化，如图 4 所示。分体式过渡槽的磨损仍然十分严重，可靠性依然很低。

3 改进方案

3.1 难点分析

图4 分体设计过渡槽

整体式过渡槽由于自身结构的缺陷，既不能有效适应转载机移动时所产生的弯矩，对连接耳产生破坏，又不能克服转载机运转时刮板与过渡槽中板产生的摩擦力，已逐步被分体式过渡槽所取代。因而，如何提高分体式过渡槽的耐磨性，成为提高交叉侧卸式转载机过渡槽可靠性的关键。

3.2 改进方案

减小过渡槽中板、翼板与底板的夹角，增大过渡槽中板的转弯半径。如图 5 所示，在不增加转载机整机长度的基础上，由机头架向转载机平段过渡时，改成由短过渡槽、长过渡槽以及抬高槽 1、抬高槽 2 组合而成。分体式过渡槽的长度由 4 m 变为 7 m，使得长过渡槽中板、翼板与底板的夹角大幅减小，只有5°，转弯半径增大为R12 000 和R8 000。

图5 新型分体式过渡槽

增加抬高槽导致夹角变小及转弯半径增大，使过渡槽中板的直线段增加，弯曲段减少。在直线段部分刮板托起圆环链，圆环链与中板不接触，形成刮板与中板的面接触，减小了运行阻力，降低了电动机的功率损耗，减少了中板和圆环链的磨损。

4 使用效果

陕西榆林某煤矿一次采全高配套运输设备包括SGZ1250/2×1500 刮板输送机、SZZ1550/525 转载机、PLM4500 破碎机、ZY2700 带式输送机。上述设备共使用 2 套，转载机与刮板输送机采用搭接方式。在煤矿地质条件、煤矿工作人员、槽体板材工艺、使用时间等基本相同的条件下，对比分析过渡槽的磨损情况。

第 1 次使用时，过渡槽采用分体式设计，但未增加抬高槽，过渡槽磨损情况如表 1 所列。

第 2 次使用时，过渡槽采用分体式设计，并增加2 个抬高槽，用来辅助长过渡槽减小中板、翼板与底板的夹角，增大中板的转弯半径。改进后，过渡槽的磨损情况如表 2 所列。