带式输送机下料口溜槽结构优化设计

王晓霞

（霍州煤电集团辛置煤矿， 山西 霍州 031412）

引言

带式输送机是常见的大型物料运输设备，具有运输距离远、输送量大、结构简单、维护方便、自动化程度高的特点，因而被广泛应用于煤矿生产企业。带式输送机主要由机头部、过渡架、中间架、机尾部、缓冲床和下料口等部分组成。其中，下料口溜槽作为带式输送机物料的转接点，既是物料运转的通道，同时又兼具缓冲物料的作用。作为带式输送机的重要组成部分之一，下料口溜槽维护情况及运行状态的好坏对带式输送机具有重要影响。如何设计技术上可行、经济上合理的下料口溜槽，延长其使用时间，对于提高带式输送机开机率具有重要的作用。

1 常用下料口溜槽结构

下料口溜槽由格栅条、挡板及护板等构成，依据输送机料口形状选用不同材质的钢板制作下料口，首先组装成一个漏斗形状的下料口，并在其下方安装用于物料流动及起支承作用的格栅结构。根据溜槽安装方式的不同格栅结构可分为移动式和固定式两种，固定式主要用于输送机机头，而移动式常与卸料车配合使用并用于物料转换点。

2 下料口溜槽使用现状

通过调研考察大量现有溜槽使用状况，发现现有溜槽在设计和结构上均存在一定的缺陷。在带式输送机运行过程中，若物料相对潮湿或者受到淋水影响，会在下料口附近发生黏附现象，严重时会出现堵料事故，影响生产的正常进行。若发生了堵料事故，需停产进行处理，而在该过程中，受到空间及结构的限制，清理过程繁琐费力，人力及物力成本很高，对生产系统的连续运行产生严重的影响。

受到输送机安装位置不同的影响，下料口溜槽的尺寸及形状也不同，辛置矿目前使用的带式输送机均设置下料口，作为物料转运的重要设备，其运行状态对整个运输系统有重要的影响。下料口溜槽在使用过程中会受到物料的冲击和磨损作用，因而也容易产生损坏，需要进行维修并将损坏的板材进行替换。

3 下料口溜槽存在问题

目前，所使用的溜槽通过选用普通钢板制作成漏斗形状，将条状的厚钢板拼接成格栅状安装在受冲击部位。钢板在物料长时间冲击载荷作用下，会发生磨损变形。格栅钢板为普通材质，其抵抗磨损和冲击的能力不够，易发生断裂故障，若断裂的钢板掉落到物料上会造成胶带撕裂故障，影响正常生产的进行。格栅钢板发生磨损后，需要定期进行更换处理，不但造成材料成本高，且受工作空间狭小的限制，操作困难，人力成本高。

1）构造问题。溜槽是通过多块普通钢板拼装而成的，受拼接形状及效果的影响，有时无法对物料起到良好的疏导作用。在日常生产过程中，钢板在物料的冲击作用下发生严重变形，需经常进行修补，而修补后的钢板使用效果不佳。

2）材料磨损。溜槽起到承载转接物料的作用，块状物料运动过程中会对钢板产生摩擦和冲击作用，对钢板表面造成一定程度的损伤。出现上述问题的主要原因是所选用钢板的硬度及耐磨性能不足，而在正常生产过程中受到物料的冲击和磨损，易发生损坏，需要经常进行修理，而长时间运行磨损严重后，则必须进行更换[1-2]。

3）撒料、堵料问题。受到溜槽自身结构设计及安装的影响，无法将所有的裂隙全部密闭，经过长时间的运转，一部分钢板会产生形变，出现空隙，从而造成物料撒落。受到溜槽钢板制作格栅时角度的影响，若物料相对潮湿，则容易产生黏结现象，发展到一定程度，则会导致堵料事故的发生。

4 下料口溜槽优化方案

针对之前使用的溜槽在材料选择、结构设计、现场安装上存在的诸多不足，撒料、堵料事故频发，维修率居高不下的问题，需采取相关措施对溜槽进行优化设计，降低故障率，提高其正常运行效率。通过优化设计达到以下目的：延长格栅使用时间，减少更换次数；对钢板进行适当选型，选择抗冲击及耐磨性好的钢板；对格栅和料口的安装角度进行调整，减小其受冲击和磨损的力度。

1）优化溜槽结构主要从料仓安装角度和导流板结构两个方面来进行。根据现场实际情况及物料在溜槽的运动情况，工作人员对溜槽进行了重新设计，将溜仓角度由40°提高至60°，物料的流动性能大大增加。通过增加衬板及胶板等辅助材料提高了料仓的密封性能。选择抗冲击和磨损性能更好的焊达500型钢板替换关键部位的板材，提高其整体强度[3]。

2）优化格栅结构。现阶段使用的格栅设计在数量和结构上与现有生产工艺不相适应，抗冲击和耐磨性不足，在运行过程中磨损与断裂等故障频发。结合现场实际情况，使格栅的数量及间距布置更加合理，调整格栅的角度，使物料的流动性更好[4]。选用强度及性能更好的钢板，钢板切割的格栅条厚度及形状更适合物料的流动，对格栅条钢板进行加固处理，以防止其断裂后掉落。

3）优化制作工艺，做到按图施工。根据设计好的图纸，逐个进行零部件安装，严格把控过程质量，对于需要焊接的坡口，对焊接参数及焊材进行仔细分析，制定详细的焊接工艺。

5 方案实施

该带式输送机运行参数：皮带运行速度V=4m/s，皮带宽度δ=1 200 mm，改向滚筒直径D=1 250 mm，运载物料粒度d≤300 mm，运量Q=2 450 t/h，物料平均密度ρ=1 357 kg/m3。根据物料运行速度，确定物料抛出运行轨迹及落点位置，基于此确定格栅条的安装部位、尺寸及角度等信息。

结合下料口溜槽的实际情况，选用简单可靠的设计方案，使溜槽结构和带式输送机充分适应。查阅相关参考资料，并结合输送机参数，仔细分析溜槽的安装角度及位置等信息，结合计算机辅助手段，确定各部件的尺寸及安装部位，并绘制图纸，并进行核对，最终设计的安装总图如图1所示。

设计要与现场施工情况相结合，以便于后期的安装工作顺利进行，对于钢板的切割、拼装及焊接等工作，要做到技术上安全可靠，现场施工方便快捷，各零部件要安装牢固。

图1 安装总图

1）材料加工。格栅钢板选用厚度为100 mm的特殊钢材，按照设计尺寸进行切割加工[5]，为保证钢板的热力学性能及强度要求，采用冷切割的方法。对于受冲击载荷严重部位的钢板，可选用焊达钢板，通过一次冲压成型，在重要的位置可增加衬板，焊接部位可采用双面焊接的方法，以保证强度要求。

2）制作安装。结合设计方案与现场施工条件，把切割好的钢板拼装成漏斗状，通过螺栓或者拉筋将受力钢板固定在水泥基础上。严格执行按图施工要求，格栅的角度及间距要符合物料通过的要求。在格栅钢板安装完成后，用钢丝绳将其拉紧，以防止钢板断裂后掉落割伤皮带。将拼接完成的钢板焊接，对于存在缺口的部位要及时进行补焊处理，并涂抹底漆和面漆各两道。

3）后期改进，对下料口溜槽进行一系列改进后，对其运行过程进行追踪监测，针对薄弱环节进行补强加固处理，针对发生撒料的部位采用柔性材料进行遮挡。

6 结语

带式输送机下料口溜槽经过结构优化设计，通过一年的运行观测，新型下料口溜槽在结构设计、性能材质等方面达到了预期效果，有效解决了堵料故障，提高了生产效率，在同等工况条件下，有一定的推广借鉴意义。