带式输送机液压张紧装置设计及应用

李艺伟

（山西焦煤山煤国际长春兴煤业有限公司，山西 大同 037101）

1 22601 运输顺槽概述

山西焦煤山煤国际长春兴煤业有限公司22601运输顺槽位于井田南盘区，巷道东部为南延盘区大巷二段，南部为矿井南部矿界及中煤金海洋五家沟煤矿5214 工作面采空区（矿界煤柱46～73 m），西部为矿井西部矿界及山煤集团韩家洼煤矿，北部为设计南盘区西南部未开采区域。工作面位于南盘区南部，不存在周边矿井影响。

22601 运输顺槽设计长度为1 682 m，巷道断面规格为宽×高=4.5 m×3.5 m，巷道掘进煤层为22号层，煤层平均厚度为9.5 m，平均倾角为2°，煤层顶底板岩性如表1 所示。

表1 22601 运输顺槽掘进22 号煤层顶底板岩性汇总表

22601 运输顺槽采用EBZ260 型掘进机进行掘进，巷道内安装一部SSJ-100 型带式输送机运煤，截止目前巷道已掘进450 m，巷道在前期掘进过程中由于输送机张紧不合理，导致输送机共计发生断带事故8 起，不仅增加了带式输送机故障率，而且严重制约着巷道快速掘进[1-4]。

2 带式输送机张紧装置作用及分类

2.1 张紧装置主要作用

张紧装置是带式输送机重要组成部分，其作用主要表现在以下几方面：带式输送机在运行过程中承载最小张力，且将挠度控制在一定范围之内；带式输送机在运行时张紧装置可增加输送带与滚筒之间摩擦力，防止打滑跑偏现象；当输送带在张力作用下出现张紧变形时，张紧装置可保证设备稳定；在对输送带进行对接安装时，液压张紧装置可提供灵活的行程。

2.2 张紧装置分类

带式输送机拉紧装置主要包括固定式和非固定式两大类，其中固定式张紧装置主要包括螺旋式拉紧装置或固定绞车两种，螺旋式拉紧装置主要安装在输送机机尾处，体积相对较小、灵活度高，但是无法随输送带张力变化而进行实时控制；固定式绞车按控制方式主要包括手动式和电动式两种，输送带张紧时张紧行程大，但是不能自动进行张紧。

非固定式张紧装置主要为重锤式拉紧装置，按安装方式可分为垂直式和车式两种，其中垂直式张紧装置主要安装在输送带走廊上，由于该装置内安装多个换向滚筒，受煤泥影响滚筒清理麻烦；而车式拉紧装置适用于长距离运输的输送带，且功率大，但是该类张紧装置体积大、安装难度大、成本高。

3 液压张紧装置结构及工作原理

3.1 液压张紧装置结构

22601 运输顺槽带式输送机安装的液压张紧装置主要分为机械部分、电气部分以及液压部分组成，机械部分主要由滑轮组、钢丝绳、拉紧小车等部分组成；电气部分主要由电气控制站、拉力、速度传感器等部分组成；液压部分主要由张紧缓冲油缸、蓄能器、液压泵等部分组成，具体结构如下页图1 所示。

图1 带式输送机液压张紧装置结构示意图

3.2 液压张紧装置工作原理

1）启动阶段工作原理：当带式输送机开启前，液压张紧装置中的液压泵和卸压阀提前开启，空载状态下液压泵启动完成；液压泵空载启动完成后及时关闭卸载阀，此时溢流阀开启控制系统压力，然后利用转向阀以及液压泵站向液压马达注入液压油，马达开启并带动活塞运动使绞车制动器运动，从而实现拉紧输送带的目的；当张紧装置对输送带施加的拉紧力达到启动拉紧力时，绞车通知运行，卸压阀再次打开，马达停止运转。

2）稳定运行时工作原理：当带式输送机运行稳定后，液压张紧装置中卸压阀开始工作，此时张紧装置处于正常拉紧状态；蓄能器开启，避免输送机出现载荷或者系统漏油时出现冲击现象，保证输送机运行平稳。

3）制动阶段工作原理：当带式输送机在制动期间，拉紧装置输出的拉紧力与停机时所需压力相同，此时张紧装置中的卸压阀关闭，转向阀接通后及时对制动器松闸，马达在油压作用下使绞车反转，输送带承受的张紧力减小，当输送带张紧力降低至停车时所需张紧时，绞车停止运转，张紧装置停止运行。

3.3 液压装置应用优点

1）自动化水平高。与传统张紧装置相比，液压张紧装置全程无需人工干预，根据输送带运行情况自动调整张紧力，装置自动化水平高，大大降低了人工张紧劳动作业强度。

2）张紧精度高。传统张紧装置主要根据人工进行调节，张紧自动化水平低，张紧精度低，而采用液压张紧装置根据输送带载荷情况自动对输送带张紧进行调节，调节精度高，对输送带损害小。

3）实用性强。液压张紧装置不仅可用于掘进工作面中SSJ 型带式输送机，而且还可用于综采工作面DTL 型带式输送机，装置实用性强，应用区域广[5-10]。

4 应用效果

对22601 运输顺槽内SSJ-100 型带式输送机安装了一套液压张紧装置后，通过3 个月实际应用效果来看，与传统的张紧装置相比，液压张紧装置张紧精准度是传统的2 倍以上，液压张紧装置在工作时无需人工干预，与传统液压装置相比可减少操作工人2～3 名；液压张紧装置投入使用后，未发生一起因输送机张紧不合理导致的输送机断带事故，全年可减少输送机维修费用达32.7 万元，取得了显著应用成效。