礦井刮板轉載機優(yōu)化設計研究
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摘要：礦井刮板轉載機作為礦井井下生產高效、持續(xù)開展的關鍵設備之一，其整體運行質量對礦井綜合效益有著直接影響。從擋煤護板、可伸縮抬升裝置、可拆卸活動電纜支架、機頭封底板、懸空段中部槽、機頭動力部和推移槽牽引耳的優(yōu)化設計方面逐一對刮板轉載機的優(yōu)化設計開展分析，希望能為礦井刮板轉載機更好地運行提供幫助。
關鍵詞：礦井；刮板轉載機；優(yōu)化設計
刮板運輸機作為井下生產運輸中十分重要的關鍵性設備，是井下生產持續(xù)高效開展的關鍵所在。其在使用時同回采面運輸機、破碎機及帶式輸送機等相互配合，將轉載機機頭搭接在小車上進行整體運行，進而確保轉載機能隨著回采面的推移進行整體調控，確保煤炭運輸有效性。而為了更好地適應井下作業(yè)環(huán)境的復雜多變，有必要對刮板轉載機結構進行改良優(yōu)化，從而更好地為礦井生產提供服務。
1擋煤護板優(yōu)化設計
在井下煤炭的運輸過程中，刮板轉載機擋煤護板會時常遭受煤炭的沖擊，而常規(guī)的擋煤護板由于焊接強度較低，長時間使用中容易出現焊接襯塊掉落的情況，因此需將原本直徑4mm的坡口焊改為直徑8mm的坡口焊，增加焊縫高度的同時提升焊接強度。通過這種優(yōu)化改良，刮板轉載機擋煤護板牢固性獲得顯著提升，有效滿足了礦井生產需求。
2可伸縮抬升裝置優(yōu)化設計
刮板轉載機在正常運行使用中，機頭與動力部質量較大，通常會造成機頭端部支撐力不足的情況，加之轉載機機頭和帶式輸送機機尾在伸縮時可能造成相互剮蹭，從而引發(fā)運行故障，阻礙正常作業(yè)，有必要進行針對性改良。針對此，設計一種可伸縮的抬升裝置，其主要構成組件包括托架、壓板、推移缸、底座等，作業(yè)時將其置于刮板轉載機懸空段下端底座上，通過螺栓同推移缸相連。托架右側有用于安裝液壓系統(tǒng)的底座，其裝配時將懸空段中間槽一側底板與托架上板利用螺栓緊固在一起，從而實現推移缸對液壓系統(tǒng)抬升的控制，以便于作業(yè)人員根據實際運行情況進行實時調控，從而確保轉載機運行的持續(xù)有效。圖1為刮板轉載機可升縮抬升裝置結構示意圖。該裝置作業(yè)壓力31.5MPa，作業(yè)行程700mm，額定拉力205kN，額定推力390kN。通過使用所設計的轉載機可伸縮抬升裝置，使得刮板轉載機支撐力不足而容易發(fā)生剮蹭的情況得到了有效改善，作業(yè)效率顯著提升，同時刮板轉載機操作的自動化程度也獲得提升，作業(yè)強度明顯下降[1]。
3可拆卸活動電纜支架優(yōu)化設計
隨著回采作業(yè)的推移，在刮板轉載機的使用中，為確保其運行的有效性，往往需要不斷地布置走線，但數量眾多的走線往往會出現安裝難度高和走向不合理等眾多問題，進而對運輸作業(yè)效率造成負面影響，這就需要對其進行針對性的改良設計。而安裝可拆卸的活動電纜支架就是一種有效的解決措施。該支架構成組件包括上下架體、螺母、螺栓等，作業(yè)時將其安裝于刮板轉載機封頂板上部，并通過螺栓螺母實現上下架體的連接。每個封頂板可安裝2個活動電纜支架，通過與中部槽面的電纜鉤相互配合，能實現對電纜的靈活安裝，在簡化作業(yè)現場電纜線路構成的同時，提升電纜布設速度[2]。1.上架體；2.螺栓；3.螺母；4.下架體。
4機頭封底板優(yōu)化設計
在礦井刮板轉載機的作業(yè)運行中，其機頭鏈輪下部回轉處往往不可避免地會同刮板發(fā)生摩擦，不僅會造成較大的噪聲，還會引起刮板磨損，影響設備使用壽命，因此需對機頭封底板實施改良優(yōu)化。圖3為改良后的機頭封底板結構示意圖。其主要改進為，增大封底板同中板的間隔，并將封底板變?yōu)閳A弧形，這樣既可以確保刮板運行的平穩(wěn)，還可避免封底板剮蹭刮板鏈造成的噪聲，并顯著延長刮板鏈與封底板的使用周期。礦井刮板轉載機常規(guī)運行時，其懸空段中部槽經常會發(fā)生漏煤現象，從而造成不必要的浪費。對此，可將懸空段中部槽底部改為插接形式，在其下部增設連接板，從而降低煤炭漏失率，提升運輸效益[3]。
6機頭動力部優(yōu)化設計
轉載機伸縮機頭的構成組件主要包括機頭架、鏈輪軸組、撥鏈裝置、擋板、連接板及螺栓等，其中機頭架、連接板分別為左右對稱、上下對稱，此外，機頭架側邊還可增配動力部，用于適應不同回采面的作業(yè)需求。可以說，整個動力部是全機的動力源頭，確保其的推移有效性對于作業(yè)效率影響顯著。為便于動力部的移動，將機頭擋煤板改為高低可控式，也就是在驅動部連接罩下側布設2套礦井刮板轉載機可伸縮抬升設備，并通過油缸底部連接支撐底座，增加觸地面積，同時將機頭刮板和擋煤板連接方式改為鉸接式，實現油缸牽引對擋板高度的調控，提升機頭及動力部的運行效率。圖4為優(yōu)化后礦井刮板轉載機機頭結構示意圖。1.液壓油缸；2.鉸接圓管；3.牽引桿。
7推移槽牽引耳優(yōu)化設計
推移槽牽引耳是礦井刮板轉載機推移過程中的主要受力結構組件之一，承載著巨大的扭曲力，長時間使用極易變形。因此需對其進行優(yōu)化改良。圖5為推移槽牽引耳優(yōu)化后結構示意圖。主要優(yōu)化方式為：提升牽引耳板材強度，由Q345鋼材改為Q460鋼材，同時提升焊縫強度，并多焊接2個筋板用于增強牢固性，從而提升牽引耳整體強度，避免出現嚴重變形。同時通過這種改良，還使得牽引耳的耐磨性獲得了提升，增加了礦井刮板轉載機使用周期，提升了綜合效益。1.筋板；2.耳板；3.筋板。
8結語
通過對礦井刮板轉載機的優(yōu)化改良，有效規(guī)避了運輸作業(yè)對礦井刮板轉載機關鍵組件的磨損，使得設備整體結構更加合理的同時，降低了礦井刮板轉載機運行維護成本，增加了使用周期，為礦井綜合效益的增加提供了積極推動力。
參考文獻：
［1］張建軍.基于Zigbee的地下轉載機無線監(jiān)控網絡的設計與優(yōu)化［J］.煤礦現代化，2019(2)：129-130.
［2］閆世元，崔衛(wèi)秀，馬慶.轉載機綜合防護系統(tǒng)關鍵技術研究［J］.煤礦機械，2019，40(7)：43-45.
［3］王海川，韓世勇.綜采工作面轉載機液壓控制收煤裝置［J］.煤，2018，27(4)：20-21.
作者:李小文 單位:同煤浙能麻家梁煤業(yè)有限責任公司