单位文秘网 2021-07-04 08:17:24 点击: 次
摘 要:针对水利隧道、矿山岩石开采项目中刮板输送机出现的卡链问题, 打破现有刮板输送机常规结构,设计开发出新结构。本文主要分析了原刮板机的结构及存在的缺陷,论述了刮板输送机新结构设计的要点、新结构的创新点以及应用。
关键词:矿山;刮板输送机;新结构;设计;应用
1 前言
刮板输送机用于煤矿开采时,由于煤自身具润滑性和脆性,传统结构刮板输送机在运行期间几乎不会出现问题。可一旦将其用于岩石巷道掘进后,传统刮板输送机便出现了一系列问题,最明显的便是卡链,尤其是遇到岩石、渣土、矿物盐等较硬并且体积大小不均匀的材料时,卡链问题更为突出。当前,只能依靠增加驱动功率和提升链条强度来解决这一不足。面对这种现状,本文对刮板输送机做出了技术性的设计和改进,改进后的刮板输送机不但适用于煤矿,还能用于隧道、水利工程等方面输送各种物料。
2 原刮板运输机
2.1 原刮板运输机的工作原理
矿用刮板输送机的组成主要包含机头部、机尾部、中部槽、刮板链和辅助装置几个部分。矿用刮板输送机的牵引机构是绕机头链轮和机尾链轮的闭合刮板链,承载结构是中部槽,链轮的扭矩是由机头传动部的防爆电机带动液力耦合器和减速器传递给链轮,使刮板链封闭轮正常运行。
2.2 原刮板运输机的优点和缺点
优点:机身占地面积小,可水平弯曲,且随着采煤机的移动而移动;也可垂直弯曲,缓解地面高低不平带来的影响;自身结构稳定性和强度较高;可以自动清理运输机外部的浮煤等。
缺陷:由于链轮是改向轮,既能够承担驱动刮板链,还可以改变刮板链运动方向产生的作用,它一般是裸露在外表部分的,因此,物料在进行运输过程中,很容易进入链轮和链条啮合的空间,较软的石块能够压碎,而较硬的石块却无法压碎,经常发生卡料现象,形成频繁的卡链状况,最终影响刮板输送机正常运行。
2.3 刮板输送机的结构特点
第一,传统装置包含电动机、连接罩、紧链装置以及减速器等。电动机提供动力输出,分为单速和双速电机两种类型:连接罩两边分别由减速器、电动机连接到一起,它以扭矩传输为支撑,上面设置了专门的检查窗、安装耳板等,专门用于内部闸盘连接套的检查,紧链装置的安装;紧链装置在阻链器的配合之下,利用电动机反转来实现紧链的目的;减速器将电动机提供的扭矩,利用内部齿轮传递给链轮组件,进而实现刮板链的运转。
第二,机头架组件包含机头架、链轮组件以及连接架垫等。机头架按照卸载方式可以将其分为端卸形式以及较差侧卸形式,结构为整体焊接结构,中板采用的是耐磨性能高的材料,自带压块,便于链轮组件的安装和更换,它主要起到了支撑传动机械桩、链轮组件以及刮板链等部件的作用;链轮组件是刮板链运行的传动部件,主要是由链轮轴、链轮体、轴承座以及浮动密封等零件组成的一个整体。
第三,过度槽采用高强度钢板组焊结构,它的作用是连接机头架和变线槽,使得刮板链由中部到机头稳定运行,以此适应卸载高度的要求,并且成为移架的支撑体。过渡槽翼板一般是由铸件组成的待调制热处理之后,可以增加耐磨层的耐磨性能。
第四,中部槽等概述;中部槽采用的是整体铸焊结构,它是由挡板槽邦、中板、底板以及轨座组成,并且采用热处理的手段进行加强处理,在满足垂直弯曲3°水平弯曲1°的使用要求下,槽间定位比较准确。开口槽是为了检查底链方便而设计的特殊中部槽,在底链断开以后,可以将活动中板抽离出去,检查和更换底链。变线槽则是未来使采煤机在机头、机尾处能够割透三角煤,并且有足够卧底量而设计的特殊中部槽。槽间采用优质合金整体模锻而成的卡块连接,能够达到可靠性的要求。电缆槽安装于中部槽、开口槽、变线槽轨座后方,它是采煤机电缆夹的承载体,同时也是工作面各种电缆、液压管、通信线缆的承载体。在轨座上安排销排,销排是采煤机行走的轨道,以类似齿条传动结构使得采煤机在刮板机上方移动。
3 新设计结构的主要思路和结构设计
第一,新设计结构能够从根本程度上解决刮板输送机卡链问题,使其应用范围更加广泛。
第二,新设计的结构要具备合理性,安装起来方便,最终降低安装的难度。
第三,新设计的机构尽量避免驱动部件和物料相互接触。
3.1 新设计的结构
根据现场实际情况,
新设计的刮板输送机结构主要包含输送机架、刮板链、液压马达、电动机、驱动轮、张紧装置、改向轮和从动轮。其中,液压马达电动机固定于输送机架的一侧,液压马达带动链轮;驱动链轮在输送机架的下侧,驱动轮和刮板链相互啮合到一起,主要位于刮板链的下方,刮板链的缠绕连接从动轮和改向轮,其中从动轮采用链轮,和刮板链相互啮合,改向轮采用滚筒式,产生的性能是改变刮板链运行方向,张紧装置位于输送机架的两边,而且张紧装置的输出端联接改向轮的支撑架,通过张紧装置推动改向轮的支撑架,便于改向轮可以前后移动,实现刮板链的张紧。
3.2 受力分析
新结构的刮板输送机各链轮在工作期间,存在紧边拉力和送边拉力,其中,拉力的差值为改向轮和从动轮提供驱动力,受力图如下图所示:
从以上受力分析图纸可以看出,改进之后的刮板输送机驱动轮产生的有效圆周力提供了改向轮和从动轮运动的驱动力,在实现之前原有功能的基础上,改进了从动轮的受力条件,减少了从动轮受到的荷载冲击,从一定程度上延长了刮板輸送机的使用寿命,这对于整个机组的稳定性和可靠性有着十分重要的现实意义。
3.3 新结构的创新点和应用情况
对于新设计的刮板输送机而言,它具有结构简单、设计合理、安装使用以及维修方便等优势。其中创新点表现在,把原刮板输送机的驱动轮位置转换为改向轮,还可以将其改为滚筒式,通过把驱动轮放置于刮板链下侧,可以防止出现卡链情况。
将新设计的刮板输送机应用在多个区域之后,引起了很大的反响,结构完全符合设计需求。从一定程度上避免了卡链现象的出现,使用效果比较好,解决了因频繁卡链而影响工作进度的问题,与此同时,还减少了工作人员的工作压力,提升了工作效率,保证了质量。
4 结语
改进之后的刮板输送机和传统的刮板输送机相比较而言,它有效的解决了在运输质地松软的黏土、质地坚硬的石头、渣土等物料出现卡链等问题,使得用刮板输送机这些物料变为了现实,与此同时,还有效避免了驱动设备因频繁卡链产生冲击力受到损坏,加长了输送机的使用时间,提升了运输效益,减少了成本输出,在未来,刮板输送机将有良好的应用前景。
参考文獻:
[1] 崔永平.矿用刮板输送机新结构的设计及应用[J].煤矿机械,2015(12).
[2] 邵国友.矿用刮板输送机主要部件的结构设计[J].煤矿机械,2014(4).
[3] 刘利明.刮板输送机刮板结构设计及在故障监测诊断中的应用[J].煤矿机械,2015(9).
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