带式输送机机尾自动清煤装置的设计

宋文杰

（同煤集团北辛窑煤业有限公司，山西忻州 036702）

0 引言

带式输送机在当前煤矿开采和输送的过程中应用较广，其优势在于输送体积大、运输距离远、输送时间长等，但也存在缺陷：调偏托辊调换位置偏移、托辊结构架扭曲等原因导致输送带偏离轨道，运输材料洒出；仪器暂停操作过于频繁、输送通道更换无规律等原因导致输送带变形等。在上述过程中，若不能及时处理洒出材料，使其被带入输送滚筒中，黏附在机器尾部滚筒上，引起滚筒和运输通道堵塞，导致运输带磨损甚至断裂。因此，及时处理带式输送机机器尾部滚筒上的材料，避免堵料极其重要[1]。带式输送机的机尾清煤装置适用于高产能、高效率的顺梯度工作面转载仪器和带式输送机机器尾部的转移及接触，实现了工作面高速率推进的需求。

当前，煤矿开采过程中常用的输送带型号有ST、PVC、PVG型。实践考察发现，煤料的摩擦性质较为特殊，与开采过程中黏附的矸石和矿井水等结合在一起，摩擦力增大。部分煤料黏附在输送带上层，可减弱带式输送机机尾清煤装置和输送带两者间的碰触力度，导致运输带打滑。运输带上的煤料吸附在自动清扫滚筒装置上，滚筒体积变大，进而导致运输带偏移，增加了带式输送机整体的功率耗损，阻碍了带式输送机机尾清煤装置的运行速率[2]。

一般带式输送机机尾清煤装置采用类似于刮煤板式的结构，这种结构简单易操作，但仍需要人工处理机尾滚筒上的煤料，不仅增加了工作负担，还会因清扫不完全而给工作人员带来安全隐患，增大了事故发生率，给煤矿安全生产带来不利影响。

为了有效解决以上问题，本文开发出一种新型带式输送机机尾自动清浮煤装置，不添加额外的运行动力，提高了带式输送机自动清扫滚筒煤料工作效率，解决了操作人员高工作负担的问题[3]。

1 整机结构

带式输送机机尾自动清浮煤装置主要包含有刮浮煤器、传动器、螺旋推送煤料器、防护器等，如图1所示。自动清浮煤装置的原理：应用刮煤器刮去机尾滚筒表面上附着的浮煤，浮煤便会洒落在螺旋式筒中，螺旋推送煤料器进而将浮煤清扫至外面。这种清煤仪器利用带式输送机机尾滚筒带来的动能，快速简便地实现了清除浮煤的功能。带式输送机自移机尾清浮煤装置在运行时有如下功能。

图1 带式输送机自移机尾清浮煤装置

（1）尾部滚筒在输送带运行时随之转动，主齿轮和副齿轮接洽联合在一起，主轮带动副轮转动。主动轴上有大小2种皮带，小皮带利用V型带引发大皮带随之转动，而大皮带和仪器外面套筒之间相恰，外面套筒和螺旋推送煤料器利用齿形缺口进一步连接。机尾滚筒带动螺旋推送煤料器一起转动。

（2）机尾滚筒在转动的同时，刮浮煤器刮去机尾滚筒表面的浮煤，浮煤在重力的影响下，洒落进清煤筒中。带式输送机自移机尾转动过程中，螺旋推送煤料器也在运行，左部螺旋推送煤料器就将附着煤料堆在同一侧，然后再自动清扫出去；右部螺旋推送煤料器将附着煤料堆在同一侧，然后再自动清扫出去[4]。

2 各部分结构

2.1 刮浮煤器

刮浮煤器的作用是在带式输送机运转时将粘附的煤料刮下来。带式输送机自移机尾中安装有清煤筒设备，清煤筒内部一端壁上与一段有倾斜角度的刮煤板相连，在刮煤板的上部设置有输送机自移机尾滚筒，且刮煤板的径长和输送机自移机尾滚筒的直径宽度一致。输送机自移机尾在开机时，滚筒也伴随着运行，这时刮煤板刮去滚筒表面上的浮煤，然后浮煤在重力的影响下，洒落进清煤筒中[5]。

2.2 传动器

传动器的工作原理是利用输送机自移机尾尾滚筒转动的力度，拉动螺旋推送煤料器运行，传动器目前有2种级别的运行形式。输送机自移机尾的中心轴无法运转的同时，动力也无法产生，这时便需要利用副轴产生动能。

第一级别的运行形式是开式齿轮旋转，能够将动能转移到副轴上，且转移率较高，这种形式的优势在于设备启动要求不高，中心轴距离没有明确限额等。

第二级别的运行形式是皮带旋转，优势在于运行过程简便、旋转速度高、振波传递弱；在推料器发生故障时，皮带打滑能够对仪器起到保护作用。在带式输送机自移机尾重新运转时，螺旋推送煤料器运行速度与安全性成反比。因此在优化清浮煤设备的安全性的基础上需要将螺旋推送煤料器的运行速度降低，最佳是减速比不小于1。若皮带运行时暴露在外面，应在皮带运行最外边设置一种防护罩，且这种防护罩要具有一处窗口式透明薄膜，以便随时观察到皮带运行情况[6]。

2.3 螺旋推送煤料器

螺旋推送煤料器的工作原理是在旋转螺旋叶片加速旋转的过程中，清除清煤筒中的浮煤。螺旋推送煤料器共有左、右2种，左、右2边利用销子进行拼接，左边螺旋叶片称为左旋，可以向左边堆积煤料；右边螺旋叶片称为右旋，可以向左边堆积煤料。2种叶片的距离小、体积大，堆积煤料量多。这种仪器设置可以方便螺旋推送煤料器在井下的安装和拆卸，减小距离，减缓阻力。

过去螺旋推送煤料器卸料口主要应用带叉口的卸料筒，这种结构轴的底座对卸料口有一定阻碍作用，在卸料筒开一个叉口，才能实现卸料，降低了卸料的工作效率。而自动清浮煤螺旋推送煤料器应用一种开放式大直径卸料筒，起到了旋转轴的作用，使得卸料不受阻，提高工作效率[7]。

3 实例设计

以输送带1 000 mm宽度的输送机自移机尾的实际应用为例。清煤筒使用直径为240 mm，然后按照半径长度划分出一个3/4的圆管，与输送机自移机尾的立板拼接在一起。螺旋推送煤料器包括左、右2个螺旋推料器，两者之间由销子进行拼接，螺旋推料器的长度为875 mm，直径为220 mm，在增强力度的基础上，在旋叶片中心增设了一种直径为50 mm的圆管。主齿轮直径为280 mm，副齿轮直径小于140 mm，小皮带直径为124 mm，大皮带直径为400 mm，所以按照公式计算出输送机自移机尾滚筒的运行速度传播到螺旋推料器时的比值为1.61。

在带式输送机自移机尾的滚筒速度变成90 r/min时，螺旋推送煤料器的转动速度就变成了55.8 r/min。螺旋推送煤料器的转定速度和承载荷比较低，所以应用了一种新型轴承，轴承径长为80 mm，半径为33 mm。按照公式计算分析之后，这种新型轴承的使用时间较长，能够适用于基本功能。自动清浮煤设备的仪器构造简单，成本低，而且不用额外动力的支撑，降低了工作人员的负担，在保证带式输送机自移机尾运行的同时，也为煤矿行业的安全生产打下了基础。

4 应用分析

4.1 现场实际工作参数

现场应用的输送机机型是SSJ1 200/3×315型，这种类型的技术参数如表3所示。

表3 输送机技术参数表

4.2 试用情况与结果分析

将清煤设备广泛应用之后，目前暂无运转问题，一切正常。而且在应用过程中，机器尾部扫煤工作进行地十分顺利，效果显著。这种类型的清煤设备简单规范，性价比较高[8]。这种设备的投入使用大大降低了工作人员的作业负担，也提高了扫煤的工作效率。

5 结束语

本文论述了输送带表面浮煤对输送机自移机尾工作的不利影响，目前常见的刮煤板清理浮煤效果不佳，工作人员任务重。采用新型刮煤板来刮去浮煤，利用螺旋推送煤料器清理浮煤的工作原理，提高了带式输送机自移机尾的自动清浮煤强度。在不添加额外的动力的前提下，优化了带式输送机自移机尾清理浮煤的应用效果，降低了工作人员的作业负担。