针对市场对煤矿井下顺槽成套设备皮带自移机尾装置的研发

刘建秀

摘 要：研发的皮带自移机尾装置在高产高效顺槽工作面中，是目前最先进成套设备之一。对于重型转载机只有选配皮带自移机尾装置才能更好的解决转载机机头偏沉、皮带机机尾行走难、皮带跑偏等问题。是具有创新的研制，整体高度低，要求巷道断面小。

关键词：皮带自移机尾；转载机机头偏沉；皮带跑偏；清理回煤；尾滚筒安装位置

具有先进技术的高强度、高可靠性的皮带自移机尾装置，是煤矿井下高产高效顺槽工作面成套设备中不可缺少的重要设备之一。它是桥式转载机与带式输送机的中间衔接装置，可以替代带式输送机无动力机尾进行使用，用其与带式输送机的输煤皮带衔接，使输煤皮带通过此装置上的绕带滚筒折返换向形成周复运转，从而顺利导出输送煤炭；同时还与转载机机头传动部架桥段的支撑轴衔接，可实现多方位调整胶带的姿态。彻底摆脱了工作面产量受转载机搭接长度制约的弊端，充分发挥工作面的生产能力。

转载机与皮带自移机尾相互依托可以实现皮带自移机尾装置在工作面回采过程中的前移，使回采作业连续进行，能满足快速推进的需要。通过调整布置在头尾端架上的立缸、水平缸及组合基架上推移缸，能方便地实现顺槽皮带的调偏、调斜、桥式转载机推移方向校正和自行前移等功能，保证顺槽运输转载的通畅和良好衔接使皮带机运煤顺畅。

适应配套皮带机带的宽度有1m、1.2m、1.4m、1.6m，单步推移行程有2.3m、2.7m、3m各类皮带自移机尾装置。结构形式有回程滚筒在小车架上和在尾端架上之分。

皮带自移机尾装置主要由组合基架、行走小车及液控系统三大部分组成，液控系统中推移液压缸将组合基架与行走小车联接在一起，由于皮带自移机尾装置随工作面推进时组合基架自动前移的动力；液控系统的立缸及水平缸将组合基架上的滑靴和机架体联接在一起，由于皮带自移机尾装置的调偏、调斜、调向等功能，使转载机与皮带机以最佳的姿式衔接，保证皮带机正常运行，使转载机运来的煤炭准确卸载到皮带机。

一、皮带自移机尾装置的小车及组合基架的受力情况分析

皮带自移机尾装置的小车受力主要来自转载机机头的压力，压力直接作用在小车的铰接座上，由于转载机机头传动部中的传动装置布置在单侧，不对称，所以该力的作用点偏移了小车的中心线。在计算转载机对小车的作用力时主要考虑其主体部分。以下举例说明受力分析，具体到每个不同结构，数据会不同。转载机对小车的作用力可按铰接槽的铰接点算起。

（一）转载机对皮带自移机尾装置的作用力计算

（二）转载机机头偏沉量计算

因为传动装置布置在转载机的一侧，所以转载机机头的重心不在皮带自移机尾装置的几何中心线上，而皮带自移机尾装置与转载机机头的相接处通常采用铰接方式，以适应各种原因造成的顺槽底板倾斜，如不采用有效措施对转载机机头偏沉进行纠正，就会使转载机机头常期处于倾斜状态，影响皮带自移机尾装置的正常运行。

二、皮带支承及导向系统设计

皮带自移机尾装置的主要功能是实现皮带的折返和与转载机的衔接完成承载转载机运来的原煤，在设计皮带在自移机尾处的走向时，保证皮带与自移机尾各处无刮卡，皮带以与各类托辊和压辊相接触为主，尽可能减少磨擦接触面。

在本项目的皮带支承及导向系统中，除煤炭卸载段在运煤时存在皮带与中板的直接接触磨擦外，其它部位都采用托（压）辊与皮带接触。当皮带机无煤空运转時，在煤炭卸载段皮带与中板也有一定的间隙，不发生磨擦作用。从而极大地降低了皮带在自移机尾处的磨损。

三、皮带自移机尾装置结构的优化

（一）折返滚筒安装方式优化

折返滚筒在皮带自移机尾装置中属易损部件，在出现故障维修时，需从自移机尾小车上取下折返滚筒。在以前参考国外产品的设计中，折返滚筒的安装形式如改进前图，拆卸时需将小车从组合基架上拆下，小车翻转180°。因此，打破旧的格局，改变了旧式结构，创造出新的结构。优化后在取下端盖后可直接卸下折返滚筒，极大地方便了设备的维护。

（二）尾滚筒回煤清理装置的研究

由于煤矿井下的煤质湿度大，粘度高，常常使皮带机尾自移装置的饶带滚筒粘吸很多煤粉，至使尾滚筒回煤清理困难和皮带滚筒不能正常运转。

因此，成功地研制了尾滚筒回煤清理装置。通过在矿上使用，彻底解决了矿井长期存在的尾滚筒回煤清理困难问题。

四、尾滚筒安装位置的确定

皮带自移机尾装置根据绕带滚筒的位置不同主要有两种结构形式。尾滚筒可以安装在行走小车上或组合基架的尾端架上，具体由带式输送机的输入、输出皮带衔接高度，工作面长度，推进方式，皮带机的性能等几个因素决定。

（1）当带式输送机的输出皮带衔接高度较高、输入皮带衔接高度较低，工作面走向长度较长，采用一步距一推进的作业方式，皮带自移机尾装置对带式输送机的性能要求较低时，尾滚筒安装在行走小车上。第一种结构是绕带滚筒安装在行走小车上，该结构的特点是：在运行过程中，绕带滚筒随转载机一起运动，滚筒每次移动的距离是一个截深，带式输送机收带和张紧装置能够迅速反应，出现张紧力不足的情况比较少。这种结构适合井下一步距一推进的作业方式，推进过程中无需拆卸带式输送机的皮带架。

（2）当带式输送机的输出皮带衔接高度较低、输入皮带衔接高度也较低，采用三步距一推进的作业方式，工作面走向长度不长，皮带自移机尾装置对带式输送机的性能要求较高时，尾滚筒安装在组合基架的尾端架上。

该结构的特点是：在运行过程中，绕带滚筒不随转载机一起运动，一般都是割完三刀煤以后移动一次组合基架，每次移动时绕带滚筒移动的距离就是三个截深，带式输送机的收带和张紧装置要迅速反应，防止由于张紧力不足造成皮带打滑，从而避免在皮带自移机尾装置受料点出现堆煤现象。这种结构对带式输送机的性能要求高，不适合走向长度较长的工作面。适合井下三步距一推进的作业方式，注意推进过程中需要拆卸带式输送机的皮带架。

总之，开发研制的皮带机尾自移装置，技术水平达到了国内领先水平，满足了大型矿井高产高效工作面皮带机尾和转载机的快速推进要求。使国内同类设备的整体技术水平和综合性能实现了升级换代，达到了国际先进、国内领先水平。其市场推广应用前景将十分广阔。

参考文献：

[1] 张树齐，屈中华. 刮板输送机运行阻力分析与仿真[J]. 煤矿机械， 2008， 29 （2） ： 30-32.

[2] 宁桂峰，王保银. 大倾角综放工作面几个关键问题研究[J]. 煤矿机械， 2008， 29 （2） ： 149-150

[3] 400m以上高产高效综采工作面成套设备配套选型与研究[J]. 煤矿机械， 2008， 29（4） ： 31-34