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技术知识

一套DSJ型皮带机传动装置结构优化改进方案
发布时间:2019-10-06 20:31浏览次数:

    DSJ带式输送机具有噪声小、运输高效、电耗小的优点,在煤矿开采中得到广泛应用。由于DSJ带式输送机不会对原煤产生大的磨损,因此在运送过程中煤炭破碎率很低。但随着煤炭开采技术的不断发展,开采效率也在随之不断提升,运输量增大,运输装置的传动系统在一些情况下已经不再适应生产环境的需求,对煤矿的发展造成了很大的阻碍。例如,在某矿开采工作面原煤运输工作中,DSJ带式伸缩运输机是该矿主要的运送设备,使用非常广泛,但该设备的机头传动系统在设计之初就只能用于与地面平行的水平运输,在有倾斜角度的巷道中无法使用。


DSJ带式输送机


    DSJ带式伸缩运输机的主要用途及工作原理


    1000型和1200型DSJ带式运输机都具有伸缩功能,一般情况下都用于中厚煤层开采工作面的顺槽内的煤炭运输工作,提高了巷道掘进施工的开采效率。DSJ带式运输尾端与刮板运输机连接,可以完成顺槽的运输工作;与尾端的刮板运输机和掘进系统同时连接,以完成巷道掘进运输工作。


    DSJ带式伸缩运输机的主要承载元件为传动胶带,所以在运输机上安装了胶带传动、张紧、储带结构和收缩小车。在使用过程中,需要胶带延伸时,则小车远离运输机尾端,同时储带装置将胶带向外放出;需要胶带收缩时,则小车靠近运输机尾端,同时储带装置将胶带回收,这样就完成了运送机的伸缩功能。


    DSJ带式伸缩运输机的改造方案


    可伸缩式运输机具有活动结构和固定结构两部分。活动结构由可快速拆卸机架以及与之连接的机尾部分组成,由于需要完成快速拆卸和安装,所以不能使用螺栓进行连接;固定结构由储带装置、机头传动部分以及胶带组成。在最初的设计中,DSJ型可伸缩带式输送机的传动减速器固定安装在机头的传动机架上,且处于水平状态,当在倾斜巷道中使用时,减速器也会转为倾斜状态,使减速器无法正常使用。因此,在有倾斜角度的巷道运输中必须使机头传动系统保持水平,并使用地脚螺栓将机头传送架进行加固,保证减速器与机头传动架的位置呈平行关系并保持水平。这样在倾斜巷道的上下山的运输工作中,不需要再次考虑减速器发生倾斜的可能性,并可以保持在水平状态,保证运输的快速、高效。


    改造后出现的问题及解决办法


    整机跑偏


    1)整机在制造过程中都是按照水平状态下工作所设计制造的,并不符合倾斜巷道中使用标准。针对使用标准问题,与生产厂家的规定进行结合,找出不符合标准项,提高设计标准,对薄弱环节进行加固,并按照国家相关标准提高安装精度。


    2)在倾斜巷道的使用中,底架还是原来的水平状态,造成了地板的比压较小,致使底架着地不牢靠。运输机本身就是一种承重巨大的运输设备,这就加剧了整机跑偏的现象。针对地板着地的问题,改装了底板与地面结合点的重合角度,使两者能够更好地结合,同时做好底板压实工作和底架的位置调整工作。


    3)改造后与转载机对接出现了对中跑偏的问题,引发了皮带撒料。对于此问题的出现,制作了锤形导料槽安装在与转载机相接部位,确保了原煤落入皮带中部,消除了落料偏心力,保持了皮带运输机的稳定性。


    机头卸载滚筒疲劳损伤


    改造后的DSJ带式伸缩运输机,使用一段时间后,传动系统两侧的连接辐板、螺栓与轴承座出现了开裂现象,甚至外皮与辐板的焊缝也出现了开裂现象。卸载架两侧装有对中顶螺栓,若运行前没有按照倾斜巷道参数对该螺栓进行重新调整,卸载滚筒中位则无法保证与带式输送机的中线对正垂直,滚筒就会发生非正常位置偏移现象。此偏移现象的产生,使螺栓承受了剪应力。由于螺栓孔设计时采用的是拉应力受力方案,并没有采用剪应力技术方案的铰制孔(用铰刀提高螺纹孔精度,保证螺栓与螺栓孔之间没有间隙,使单根螺栓受剪应力时,所有螺栓同时受力),螺栓孔的位置和大小并不均匀,所以造成单根螺栓或极少部分螺栓承受较大的剪应力,这样使辐板与连接螺栓疲劳程度集中,导致螺栓和辐板损坏,甚至滚筒偏移量影响到了轴承座,导致轴承座也产生了开裂现象。针对此问题的产生,首先在启动前对调


    整顶螺栓进行调整,减小卸载滚筒的偏移量;辐板的螺栓孔采用铰制孔,即使卸载滚筒再次产生较小的剪应力,也能保证所有螺栓同时受力,使应力分散;采用等级较高、质量较好的螺栓,提高螺栓强度,改善传动系统的动力效果。


    机头搭接处产生漏料现象


    由于带式输送机在倾斜巷道内使用,需要增大动力装置的配置。而在通常情况下,传动装置的机头卸载梁受现场使用条件所限,其长度不发生变化,所以传动装置体积增大,就造成了搭接尺寸变小,出现了机头搭接位置撒料问题。在这种情况下,只有加长卸载梁并对其进行改进,才能解决搭接部分撒料问题。将卸载梁加长并优化了底座的支撑方式,对于加长部分则采用更加牢靠的双支撑方式。不仅如此,由于不同井位的使用条件不同,为了满足各个矿井的使用要求和运输条件,将卸载梁制作成了可拆分结构,以适应不同的使用工况。


    配套技术改进


    此次技术改进不仅解决了DSJ带式伸缩运输机在倾斜巷道内的使用问题,而且还针对与机头配合存在的问题进行了配套技术改进,使配合更加方便、省时。


    根据工作面的使用工况,原有的机头传动系统完全可以满足皮带运输机的使用要求,原机头传动装置如图1所示。


原机头传动装置示意图


    图中三脚架与驱动装置架没有形成整体结构,造成机头工作效率不高,并且使其可靠性无法得到有效的保障;当煤流方向需要发生改变时,必须将整个机头装置拆解才能做到调整机头方向,使其随煤流一起换向,消耗人力大,换向成本高。


    针对以上问题,结合现场使用条件以及设备的结构性能等因素,对机头进行了配套技术改进,同时提出了新型技术方案,如图2所示。


改进后传动装置示意图


    由图2可知,新的技术方案在三脚架的另一侧的同一水平位置安装了一组连接耳,并增加了机头大底座,用于卸载架的换向支撑,当煤流方向发生改变时,将卸载架和机头大底座旋转180°,即可解决煤流换向问题,不再需要将机头传动装置拆卸。同时,增加的机头大底座与驱动装置形成了刚性连接,可以确保机头在复杂开采条件下顺利完成传输工作。对机头传动部分改造以后,与带式输送机的配合使用更加顺畅,同时也保证了带式运输机的高效运行。


    结语


    改造完成后实现了DSJ带式输送机在倾斜巷道的正常使用,并继承了噪声小、运输高效、电耗小的优点,并克服了改造后产生的一系列故障和问题,同时对与之配套的机头传动系统的改造,使得两者之间配合更加顺畅,井下运输工作更加高效。

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