礦井巷道低洼處膠帶輸送機(jī)的膠帶過(guò)度裝置研制

1、第 2 O 卷 第 2 期 2 0 0 7年 4月機(jī)械研究與應(yīng)用 ME CHAN I C ALRE S E ARC H & AP P UC Ar I 1 O N Vo l2 ON o22 O a r 7 - 0 4匣蠶 礦井巷道低 洼處膠帶輸送 機(jī)的膠 帶過(guò)度裝置研 制 徐建輝。 ， 鄭紅 ( 1 ． 河北金牛股 份有 限公司 ， 河北 邢 臺(tái) 0 5 4 1 0 7 ； 2 ． 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 。 河北 邢 臺(tái) 0 5

2、4 0 4 8 )摘 要 ： 介紹采煤工作面運(yùn)輸巷低洼地段膠帶輸送機(jī)膠帶過(guò)渡裝 置的設(shè)計(jì) 、 安裝與使 用方法 。關(guān)鍵詞 ： 低洼段 ； 膠帶過(guò)渡裝置 ； 方法 中圈分類(lèi)號(hào) ： T D 5 2 8． 1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ： A文章編號(hào) ： 1 0 0 7 — 4 4 1 4 I 2 0 0 7 ) 0 2 — 0 1 0 1 — 0 2Th ed e s i g no fb e l tc o n v e r td e v i c e si n

3、 s t a l l e da tt h el o w l e v e lt r a n s l a t i o np l a c eo fmi n i n ga r e aX uJ i a n—h u i。Z h e n gHo n g—f e n g( 1 ． H e b e iJ i n n i ug r o u pC O ． ， L t d 。 X i n g t a iH e b e i0 5 4 1 0 7 ， C h i

4、 n a ；2 ．H e b e im e c h i n a la n de l e c t r i cc o l l e g e 。 X i n g t a iH e b e i0 5 4 0 4 8 。 C h i n a )Ab s t r a c t ：T i f sp a p e ri n t r o d u c e st h ed e s i g ni n s t a l l a t i o na n dt h eo p

5、e r a t i o nme t ho d so fb e l tc o n v e r td e v i c esi n s t a l l e da tt h el o wl e v e lt r a n s l a t i o np l a c eo fmi n i n ga I ' e R ．Ke ywo r d s：l o wl e v e l ；b e l tc o n v e r td e v i c e s ；

6、me t ho d sl 概 述 礦井采掘工作面巷道地質(zhì)條件復(fù)雜 ， 構(gòu)造 多 ， 特殊的地 質(zhì) 條件對(duì)機(jī) 電設(shè)備 的使用帶 來(lái)許 多不便? 。煤礦 1 6 1 2工作 面 運(yùn)輸巷外段就是典型的例子 ， 在運(yùn)輸巷 4 0 m處有一較大的斷 層， 造成此處巷道有一大的低洼段， 在低洼處安裝 1 臺(tái)膠帶輸 送機(jī)， 運(yùn)輸巷外4 0 m處安裝 1 臺(tái)刮板運(yùn)輸機(jī)， 形成膠帶輸送機(jī) 到刮板運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)煤方式。這樣的運(yùn)輸方式因使用設(shè)備多，耗電量大， 使

7、用過(guò)程中機(jī)電事故發(fā)生率高， 設(shè)置的崗位工多，造成運(yùn)輸成本增加。如果甩掉刮板運(yùn)輸機(jī)直接用 1 臺(tái)膠帶運(yùn) 輸機(jī)運(yùn)輸， 則能減少設(shè)備投人 ， 崗位工和機(jī)電事故 ， 但在低洼 處上膠帶在張力的作用下磨碰巷道頂板， 根本無(wú)法正常運(yùn)行。為解決這個(gè)問(wèn)題 ， 研制 了一套低洼 地段膠 帶輸送 機(jī)的膠 帶過(guò) 渡裝置 ， 且在 1 6 1 2 運(yùn)輸巷安裝使用 ， 取得很好的效果。2 膠帶過(guò)渡裝置的機(jī)架體設(shè)計(jì) 1 ． 直輥支架 2 ． 改向滾筒軸座 3 ．

8、縱梁座 4 ． 卸載滾筒軸座 5 ．縱 梁座 6 ． 機(jī)架架體 圖 1 機(jī)架體總體裝配示意圖 仿照膠帶輸送機(jī)機(jī)頭部的構(gòu)造原理制作一臺(tái)簡(jiǎn)易機(jī)架如 圖 1 所示， 采用 1 4槽鋼制作機(jī)架總體框架， 架體上設(shè)置與膠 帶輸送機(jī)縱梁相搭接 的縱梁支座 ， 使 縱梁 一機(jī)架 一 縱 梁相 連 組成一個(gè)整體， 保證膠帶輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性； 在機(jī)架前后 各設(shè)計(jì)滾筒軸座， 以便安設(shè)卸載滾筒和改向滾筒； 在機(jī)架體下 部設(shè)計(jì)了 2 個(gè)直輥支架 ， 使底膠

9、帶按要求運(yùn)行并 轉(zhuǎn) 向， 減少阻 力， 這樣設(shè)計(jì)制作使用后， 膠帶輸送機(jī)在中段的膠帶實(shí)現(xiàn)一次 卸載和改向， 膠帶在裝置的作用下限位 ， 保證膠帶輸送機(jī)在有 低洼段的巷道 內(nèi)正常使用 ． 3 】 。3 裝置的運(yùn)行原理與安裝 3 ． 1 運(yùn)行原理 ‘設(shè)計(jì)好機(jī)架后 ， 根據(jù)縱梁的長(zhǎng)度為 3 m， 加工好相應(yīng)的縱 梁連接部件( 包括前后縱梁支架及特制的縱梁管) ， 保證過(guò)渡 裝置總長(zhǎng)度為 6 m ， 這樣與整臺(tái)運(yùn)輸機(jī)相配套， 膠帶運(yùn)輸機(jī)的 膠

10、帶在實(shí)現(xiàn)一次卸載、 一次改向后， 平穩(wěn)向前運(yùn)輸 ， 確保膠帶 運(yùn)輸 機(jī)過(guò)巷道低洼段的使用。3 ． 2 安 裝’膠帶輸送機(jī)膠帶過(guò)渡裝置運(yùn) 行原 理及 安裝 如圖 2 所示 。圖 2 膠帶輸送機(jī)膠帶過(guò)渡裝置運(yùn)行原理及安裝示意圖 1 ． 前單支架 2 ． 頂膠帶 3 ． 縱梁 4 ． 卸 載滾筒 5 ． 吊管架 6 ． 后單支架 7 ． 機(jī)架 8 ． 低膠帶 9 ． 改 向滾筒 ( 1 ) 平整 、 墊實(shí)低洼地段的巷道底板 ， 長(zhǎng)度 根據(jù)機(jī)架

11、 的長(zhǎng) 度而定 ， 為安裝方便和安 裝后牢 固可靠 ， 一般 情況 下 ， 前 后各 多平整墊實(shí) l m【 4 J 。( 2 )用 4根直徑不小于 1 8 c m的園木為點(diǎn)柱 ， 分別打在機(jī) 架的底座四角上( 機(jī)架上制作了牢固可靠的專(zhuān)門(mén)安設(shè)點(diǎn)柱的 設(shè)施 ) ， 上接巷道頂板 打牢打?qū)?。收稿 日期 ： 2 0 0 7 — 0 1 — 2 4作者簡(jiǎn)介 ： 徐建輝 ( 1 9 6 5 一) 。 男 ， 湖南醴陵人， 工程師 ， 主要從事礦井

12、機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)與研究工作。· 1 0 1·維普資訊 http://www.cqvip.com v0 l2 0N o22 O 0 7機(jī)械研究與應(yīng)用 ME C HANI C ALR ES E AR C H ＆ AP P L I C AT I ON第 2 0卷 第 2 期 2 0 0 7年 4月 ( 3 )機(jī)架 中心線(xiàn)與整 臺(tái)膠 帶運(yùn)輸 機(jī) 的中心線(xiàn)一致 ， 保 證 輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后穩(wěn)定 ， 膠帶不跑偏 J 。( 4 ) 縱

13、梁安設(shè)在 固定的縱梁座上。4 結(jié) 論 膠帶輸送機(jī)膠帶過(guò)渡裝置能夠很好的解決有地質(zhì)構(gòu)造條 件下的原煤運(yùn)輸問(wèn)題， 裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 適應(yīng)性好， 能夠節(jié)省設(shè) 備投入， 減少崗位工， 為減員提效打下基礎(chǔ)， 在煤礦采掘巷道 有廣泛的推廣價(jià)值， 以下是其效益分析。不用刮板輸送機(jī)后每班 減少 1 個(gè)司 機(jī)， 每天 可減少 1 名設(shè)備維護(hù)工， 每天按兩制用工計(jì)算共計(jì)減少用工 4 個(gè)， 全年可 節(jié)約用工 4X 3 6 0 = 1 4 4 0個(gè) ， 減少 人

14、工 費(fèi)( 按 1 0 0 元／ 工計(jì)算 )1 4 ． 4萬(wàn)元 。節(jié)省 1 臺(tái) 2X 4 0 k W 的刮板輸送 機(jī) ， 刮板輸送機(jī) 每天平均 運(yùn)轉(zhuǎn) 1 8 h ， 按 電費(fèi)價(jià)格 0 ． 4元／ 度計(jì)算 ， 全年共計(jì)節(jié)約 電費(fèi) 2 0 ．7 3 6萬(wàn)元 ； 節(jié)約 1臺(tái)敷 設(shè) 4 0 m長(zhǎng) 的 4 0 T刮板 運(yùn)輸 機(jī)的設(shè) 備投 ‘e ^0 2 ’^2 ：^ 2 入費(fèi)用 3 5 萬(wàn)元 ； 制作此裝置的人工費(fèi) 和材料費(fèi)約 O ． 8 2萬(wàn)

15、元 ，安裝 4 0 m膠 帶需要材 料費(fèi)用約 3 ． 5 1 萬(wàn)元 ； 節(jié) 約費(fèi) 用約為 6 5 ．8萬(wàn)元 。參考文獻(xiàn)：，[ 1 ] 馮振忠．井下巷道矸石充填輸送機(jī)的研制及應(yīng)用[ J ] ． 礦山機(jī) 械 ， 2 o o 6 ( 1 1 ) ： 8 7 — 8 9 ．[ 2 ]于學(xué)武． 大傾角帶式輸送機(jī)在煤礦窄巷道的延長(zhǎng)改造[ J ] ． 起重 運(yùn)輸機(jī)械 ， 2 0 0 6 ( 1 1 ) ： 6 8 - 6 9 ．[ 3 ]陳 靖．帶式

16、輸送機(jī)壓帶裝置設(shè) 計(jì)與應(yīng)用 [ J ] ． 中州煤 炭 ， 2 0 0 6( 1 ) ： 5 6 ．[ 4 ] 宗紅團(tuán)．鋼繩芯帶式輸送機(jī)安裝基準(zhǔn)線(xiàn)在大起伏巷道的標(biāo)定 [ J ] ． 礦山機(jī)械， 2 O 0 6 ( 5 ) ： 8 5— 8 6 ．[ 5 ]牛廣玉．復(fù)雜地質(zhì)條件下膠帶輸送機(jī)壓帶裝置的應(yīng)用[ J ] ． 煤炭 技術(shù)， 2 0 0 6 ( 1 ) ： 1 7— 1 8 ．( 上接第 1 0 0頁(yè))在 圖 2 中 ， 后 = 昔

17、 == 詈 =麗 1 8 0 ~ + 0與式( 1 ) 相同， 說(shuō) 明 J } 與 0 不再矛盾， 式 ( 1 ) 具有通用 性。2 ． 3 實(shí)例分析 在圖 2的曲柄 搖桿 機(jī)構(gòu) 中 ， 若 A B= 2 0 r a m， B C= 4 8 m m，C D= 5 5 r a m， A D= 2 8 r a m， 通過(guò)分析 計(jì)算得 到從動(dòng) 件 c D工作 。行程和空回 行程時(shí)， 主動(dòng)件曲柄A B所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角分別為 。 =2 8 7 ． 0

18、5 2 。 ， t p 2 = 7 2 ． 9 4 8 。 ， 根據(jù) 0 的新定義， 由式( 2 ) 、 ( 3 ) 得到 0 = 1 0 7 ． 0 5 2 。 ， 代入式 ( 1 ) 得到該機(jī)構(gòu) 的行程速 比系數(shù) J } = 3 ．9 3 5 。若按現(xiàn)教材 0 角的定 義 ， 則取 0 = 7 2 ． 9 4 8 。 ， 代入 式 ( 1 )求得 J } = 2 ． 3 6 3 ， 不能滿(mǎn) 足設(shè)計(jì)要求 。3 圖解法設(shè)計(jì)新思路 在 曲

19、柄搖桿機(jī)構(gòu) 中， 通常 已知搖桿 長(zhǎng)度 c ， 擺角 ， 行程 速 比系數(shù) J } ， 要求設(shè)計(jì)確定其它桿長(zhǎng)度。3 11 設(shè)計(jì)思路 ( 1 )根據(jù)已知 J } 值 ， 由式( 1 ) 計(jì)算出極位夾角 0 。( 2 )根據(jù)給定的條件作 0 的補(bǔ)角( 1 8 0 。 一) 外接圓， 此 圓即為設(shè)計(jì) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的輔助圓。( 3 )在輔助圓上確定出曲柄 A B鉸鏈 中心 A點(diǎn)的位置。3 ． 2 作圖方法 ( 1 ) 當(dāng) J }3 ， 即 0

20、> 9 0 。 時(shí) ， 如 圖 4 所示。· l 0 2 ·圖 3J }3 時(shí)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 方法： ①作等腰AC I D， 使 ／ _ C I D=， D C I = D= c ； ② 通過(guò) c 。 在 c 。線(xiàn)與 D點(diǎn)的同側(cè)方向作線(xiàn) C 。 t ， 令 C l t = 0 —9 0 。 ； ③通過(guò) 作 c 。線(xiàn)的垂線(xiàn)， 交 C 。 t 線(xiàn)于 點(diǎn)， 則 C 。 T C 2 =1 8 0 。 一； ④以 G線(xiàn)為

21、直徑作圓s ( 圓心為 0點(diǎn)) ， 即為所求輔 助圓； ⑤在輔助圓上偏于 D點(diǎn)一側(cè)的圓弧 c 。上任一點(diǎn)( 如A點(diǎn) ) 與 c 。 、點(diǎn)之間內(nèi)接 角均 為 0 ( 圓的 內(nèi)接 四邊 形 A C 。其 對(duì)角之和為 1 8 0 。 ) 。曲柄A B的鉸鏈中心A只能選在 c 。 E弧和 F弧上， 才能 滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性要求 。3 ． 3 各構(gòu)件長(zhǎng)度計(jì) 算 設(shè) 曲柄 A B長(zhǎng)度為 口 ， 連桿 B C長(zhǎng)度為 b ， 固定桿 A D長(zhǎng)度為 d ，

22、 長(zhǎng)度 比例為 ， 則有 ：口+b=, 4 c 2xp , ，b一口=AC Ix p , ，口：， 6：ACIX／ J , +a, d：A D 4 結(jié) 論 ( 1 )現(xiàn)行教材中極位夾角 0 為銳角的定義， 僅適用于J }3 的機(jī)構(gòu) 的分析和設(shè)計(jì)。( O 。 ≤≤ 1 8 o 。 ) 具有通用性， 符合工程實(shí)際。( 3 )按照極位夾角 0 的新定義 ， 仍可用圖解法進(jìn)行設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn) ：[ 1 ] 孫 恒， 陳作模． 機(jī)械原理( 第六版)