刮板输送机端卸机头设计与刮板转载机布排

胡小雷， 史新恩， 朱仁龙

（河南南车重型装备有限公司，河南 义马 472300）

刮板输送机端卸机头设计与刮板转载机布排

胡小雷， 史新恩， 朱仁龙

（河南南车重型装备有限公司，河南 义马 472300）

根据刮板输送机的型号及其他配套设备，选型刮板机驱动装置，优化设计端卸式机头架；根据工作面条件及其他若干参数来布置刮板转载机在三机配套中的位置。

减速机；机头架；工作面；三机配套；接煤效果

1 引言

刮板输送机及刮板转载机是井下综采工作面的重要设备，也是井下运煤的关键设备。端卸式机头要安装驱动装置并连接机头过渡槽，是刮板输送机的重要部件，在刮板输送机运煤和落煤至刮板转载机的过程中处于核心部件地位，而刮板转载机的排布直接影响其接煤效果。

2 刮板输送机端卸式机头设计

（1）驱动装置选型

刮板输送机驱动装置是整机的动力部分，由于是煤矿井下的运行设备，电动机及减速机等电器设备应具备防爆证及其他必要证件。电动机功率大小的确定取决于刮板输送机运行阻力及刮板机链速，参考公式：

K-电机功率备用系数，F-刮板机运行阻力，v-刮板机链速，η-刮板机传动效率。

刮板输送机运行阻力越大、刮板机链速越大，电动机额定功率需求就越大。根据刮板输送机的类型、驱动连接方式及井下煤矿条件等，电动机又可选单速电动机和双速电动机，单速电动机转速固定，体积比多速电机小，接线更容易，适用于中小型刮板输送机，双速电动机可以在启动时输入较小的电流，获得较大的转矩，高速运转时随电流增加到额定值，获得最大转矩，具有低速启动高速运转的优点，适用于大功率重型刮板输送机。

刮板输送机要用刮板机专用减速机，目前刮板机专用减速机主要有齿轮减速机和行星减速机两种，一般中小型刮板输送机使用齿轮减速机就可以满足要求，装机功率在500kW以上的重型刮板输送机由于传动部对重量和体积的限制，一般采用重量轻、体积小、传动比范围大的行星减速机。

（2）机头架设计

机头架主要由压块、侧板、底板、中板组件、舌板组件等部分构成（见图1），整个结构是一个焊接组件，其中侧板、中板组件和底板是机头架的主要结构件。

图1 机头架结构

为了卸载煤炭方便，侧板前端底部可以设计为台阶式、与链轮之间也要预留一定的过链空间，这样机头架就可以与刮板转载机良好地搭接，也能保证刮板链能顺畅地通过。在焊接过程中由于两侧板较大，要采取防变形焊接措施，设计机头架焊接工装时要考虑这方面因素，焊前可以先加焊若干辅助横梁固定两侧板间距，然后单边对称焊接。

中板组件上中板是刮板运行的直接接触面，材质应具有很好的耐磨性能。中板组件的角度α直接限制机头架的长度L和过渡槽中板弯曲度β，刮板机卸载高度一定时，中板组件的角度α越小，则机头架长度L越长，机头架过长不利于过渡槽推移点布置，中板组件的角度α越大，则过渡槽中板弯曲度β越大，刮板链在过渡槽中运行的平顺性就越差，这样过渡槽中板和沿板就易磨损，并且会加大跳链情况的发生，所以根据配套图推移位置的布置选择合理的中板组件角度也十分重要。

3 刮板转载机布排

图2 刮板转载机布排简图

刮板转载机是综合机械化采煤工作面运输设备中的重要组成部分，在工作面运输巷中接收工作面刮板输送机卸下的煤流，不停顿地转运到可伸缩带式输送机上去。刮板转载机在下巷中的布排位置直接影响其接煤效果，合理的布置刮板转载机与刮板机机头架的位置成为关键。

煤炭在刮板输送机与刮板转载机之间的转运其实就是煤流的抛物线运动，当刮板转载机与刮板机机头链轮之间的水平距离设计不合理时，容易造成漏煤或易拉回头煤等现象。下面分析卸载高度H确定时，怎样来确定刮板转载机与刮板机机头链轮之间的水平距离L。

图中H为刮板机卸载高度；h为落地段转载机中板离地面高度；R为刮板机链轮齿顶圆半径；B为巷道中行人空间；L为转载机与刮板机机头链轮之间的水平距离。

如果刮板机的链速为υ，机头架中板组件角度为α，将链速υ分解为竖直方向初速度为v0=-υsinα的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动L=υt cosα，当工作面无倾角时，根据加速度运动位移与时间的关系H＋R－h=υ0t+g t2/2 求得，取正值代入L=υt cosα中得出：

当刮板机机头位置仰角铺设时，式中的中板组件角度α还需加上铺设仰角，当刮板机机头位置俯角铺设时，式中的中板组件角度α则需减去铺设俯角。

4 结语

刮板输送机端卸机头是刮板输送机重要部件之一，设计中不仅要考虑其本身结构的合理性，还应该考虑整个机头传动部运行的平稳性和可靠性，而刮板转载机在三机配套中的布置位置不仅要考虑刮板输送机链速及煤层倾角，还应考虑其离巷道的距离，保证适当的行人空间。

［1］谢锡纯，李晓豁.矿山机械与设备［M］.徐州：中国矿业大学出版社，2000.

［2］葛德俊.刮板输送机端卸式机头架设计［J］.煤矿机械，2011（5）：8-9.

（编辑 明 涛）

TD63.42

B

1002-2333（2013）09-0174-02

胡小雷（1984-），男，助理工程师，从事刮板输送机、刮板转载机设计研究工作。

2013-05-17