掘进机二运承载装置设计与应用

张洪猛 孔磊

摘 要：在煤炭生产中，掘进和回采是煤矿生产的重要生产环节，煤矿巷道的快速掘进是保证矿井高产稳产的关键技术措施。为解决煤矿掘进机二运承载装置滑道采用较宽的缓冲托架及较粗的缓冲轮，存在成本高、易堵塞、易变形、易磨损的问题。本新型设计的掘进机二运承载装置具有设计合理、结构简单、易于加工、体积小、使用方便、一物多用等特点，通过在朱家峁煤矿掘进工作面的应用，提高了掘进效率，因而，具有很好的推广使用价值。

关键词：机械化;合理;使用价值

引言

在煤炭生产中，掘进和回采是煤矿生产的重要生产环节，煤矿巷道的快速掘进是保证矿井高产稳产的关键技术措施。所以现代煤矿的掘进和回采均是采用掘进机这种大型机械进行作业。掘进机是一种集合掘进、装岩、运煤甚至支护多种功能为一体的综合机械化设备。一般使用综合机械化掘进之后，相比较打眼放炮的掘进工艺，可以将掘进进度增加30倍以上。掘进机二运承载装置是掘进机很重要的运输煤矸转运装置，如果不能正常在生产中使用，就会影响生产，所以掘进机二运承载装置在运煤过程中起着极其重要的作用。

1  现有煤矿掘进机二运承载装置概况

煤矿掘进机二运承载装置滑道一般采用较宽的缓冲托架及较粗的缓冲轮，较宽的缓冲托架及较粗的缓冲轮不但使用钢材多、加工复杂、成本高，而且在使用过程中矸石落到缓冲托架与缓冲轮之间，严重堵塞，影响缓冲轮转动，造成缓冲轮磨损较快;另外较宽的缓冲架在二运转动时经常出现变形问题。

故现有技术中朱家峁煤矿掘进机二运承载装置存在以下问题：

1.1 常用的缓冲轮托架主要是采用钢板压制成型，焊接及加工成型在人工及材料方面费用较高，造成生产成本较高，同时存在资源浪费的问题;

1.2 较宽的缓冲轮托架在使用时会被二运转弯时碰撞变形，变形的缓冲轮托架容易造成运行的皮带及皮带接头损坏;

1.3 缓冲轮托架运行中的皮带洒落的煤矸兜住，造成皮带及缓冲托辊的磨损。

2  掘进机二运承载装置设计

为解决煤矿掘进机二运承载滑道采用较宽的缓冲托架及较粗的缓冲轮，存在成本高、易堵塞、易变形、易磨损的问题。本掘进机二运承载装置新型设计，包括两对称设置的支座，两支座之间设置有平托辊，平托辊的下方设置有底架，平托辊的上方设置有托辊串，托辊串的上方设置有上皮带，平托辊的下方设置有下皮带，上皮带和下皮带组成一体结构的环形皮带;支座中部靠上的位置设置有纵梁托架，纵梁托架上端面设置有纵梁支架，纵梁支架的下端固定连接纵梁托架，纵梁支架的上端设置有纵梁，托辊串设置在两纵梁之间且托辊串与纵梁通过连接环固定连接。

托辊串包括至少三个依次连接短托辊，相邻两短托辊铰接连接，托辊串两端位置的短托辊通过连接环固定连接纵梁;连接环呈称钩形，连接环一端套接在纵梁上，连接环另一端固定安装在短托辊的端面处。

平托辊包括辊体、辊轴和轴承，辊棒轴设置在辊棒体的两端，辊棒体通过轴承转动连接辊棒轴。辊棒轴远离辊棒体的一端设置有托辊支架，托辊支架的上端固定连接辊棒轴，托辊支架的下端设置有托辊连接架，托辊连接架固定（焊接）在支座上。纵梁托架的横截面呈三角形，纵梁支架的横截面呈L形，纵梁的横截面呈圆形，托辊连接架的横截面呈三角形。纵梁托架、纵梁支架和托辊连接架均采用角钢，纵梁采用圆钢管;下皮带和底架之间设置有皮带刮料装置;皮带刮料装置包括毛刷支架，毛刷支架上侧面设置有毛刷，毛刷支架下侧面设置有弹簧，弹簧一端固定在毛刷支架的下侧面，弹簧的另一端固定在底架上，底架两端分别固定在两支座上;毛刷位于下皮带的下方，下皮带的下侧面与毛刷的上端相抵觸设置;弹簧设置有至少三个且弹簧采用压缩弹簧，确保皮带刮料装置与底架柔性连接，避免了过大煤块时，出现堵塞的问题。

3  掘进机二运承载装置的应用优点

本新型设计的掘进机二运承载装置在朱家峁煤矿是应用过程中具有以下优点：

3.1 采用托辊串，可以采用现有技术的托辊改造而成，避免浪费;相邻两短托辊铰接连接且相邻两短托辊之间存在较大间隙，保证了托辊串不会堵塞，提高使用率且安装方便，实用性较强;同时减轻了人工劳动强度，改善了劳动环境，降低生产成本;

3.2 采用纵梁，保证纵梁托架不会变形，不仅降低了纵梁托架损坏率，减少材料浪费，而且减少了对皮带的损伤，提高了皮带的使用率，同时消除了工人的更换纵梁托架的体力劳动;

3.3 纵梁托架的横截面呈三角形，纵梁支架的横截面呈L形，纵梁的横截面呈圆形，托辊连接架的横截面呈三角形，确保纵梁托架、纵梁支架、纵梁以及托辊连接架具有较大强度，提高各部件的使用寿命，减少更换成本;

3.4 在皮带下方设置有皮带刮料装置，通过毛刷能够随时清除皮带上的碎料，托辊串处出现堵塞问题，影响正常生产;

3.5 皮带刮料装置通过弹簧与底架柔性连接优化设计，解决了因煤矸块对皮带的损伤。

4  结论

本新型掘进机二运承载装置的设计取得了国家专利局实用型专利证书，此装置具有设计合理、结构简单、易于加工、体积小、使用方便、一物多用等特点，因而，具有很好的推广使用价值。

1、支座，2、平托辊，2-1、辊棒体，2-2、辊棒轴，2-3、轴承，3、底架，4、上皮带，5、下皮带，6、纵梁托架，7、纵梁支架，8、纵梁，9、短托辊，10、铰链，11、连接环，12、托辊支架，13、托辊连接架，14、毛刷支架，15、毛刷，16、弹簧。

作者简介：

张洪猛（1981—），山东济宁人，工程师，2004年毕业于山西大同大学电气控制专业，现从事煤矿机电技术管理工作，现任济宁能源陕西中太能源投资有限责任公司朱家峁煤矿机电矿长。