薄煤层刮板输送机设计方案的研究

添加人：admin 发布时间：2015/12/16 11:49:44 来源：中国破碎机网

　　本栏目编辑杨健刮板输送机是综采工作面运送煤炭的主要设备，在煤矿井下主要适用于长壁工作面的采煤工艺。在薄煤层工作面的三机配套中，薄煤层采煤机与薄煤层支架的发展现已基本满足工作面生产的需要，特别是电牵引采煤机与高强度轻型液压支架在薄煤层工作面的应用，使薄煤层采煤机与薄煤层支架的研究已走在薄煤层刮板输送机的前面。首先体现在与薄煤层采煤机、薄煤层支架配套的刮板输送机很少；其次通过调查统计，薄煤层工作面刮板输送机的故障占三机事故率的40%以上。因此，研究适合薄煤层工作面特性并与采煤机、支架相配套的薄煤层刮板输送机具有十分重要的意义。
　　1薄煤层刮板输送机工作环境及发展状况1.1工作环境煤系构成中，厚薄煤层交叉分布，单一煤层的断层多，有时还夹杂极薄的矸石层。
　　可开采的煤层厚度大多在0.8 ~1.5m范围内，同一煤层的厚度时厚时薄。
　　限责任公司矿山机械厂厂长现主要从事煤矿专用设备的制造、改造以及大修工作、工作面顶、底板结构不稳定。
　　⑷煤层倾角变化大，主要在3°~25<）m之间，配套支架与采煤机重量大、强度高。
　　1.2发展状况由于在我国南方的煤系构成中，主要以薄煤层为主，煤层倾角大，地质条件复杂，机械化采煤难度大。特别是对于1m以下的煤层，在国外基本是放弃开采，国内也多是采用人工挖掘与放炮落煤的生产方式，煤炭产量和劳动生产效率相对低下，对工作面采煤的三机机械化设备的研究相对滞后。
　　20世纪80年代以前，由于无成熟的薄煤层采煤机械化配套，薄煤层工作面基本未使用采煤机割煤，工作面的支护主要采用金属支柱与液压单体支架，因此对运送煤炭的设备要求低，主要采用SGW-80t、。SGB630/60、SGBA30/80等轻型刮板输送机。进入20世纪90年代后，采煤机、液压支架的研究得到了长足的发展，在薄煤层工作面中得以广泛应用，在不断提高工作面单产和效率的总体要求下，推动了薄煤层工作面刮板输送机的研究，主要对刮板输送机的电动机功率、机身断面结构形式、各零部件的强度、与支架和采煤机的三机配套性等方面进行改进，出现了适用于薄煤层综合机械化开采的SGNW110、SGB6：30/150、SGN630/150等刮板输送机。
　　2目前存在的问题等薄煤层刮板输送机的结构、三机配套性基本满足了工作面的运输要求，较好地解决了薄煤层的综采问题。但从目前矿井各工作面的使用情况来看还存在以下问题：⑴随着采煤工艺的不断改进，工作面的布置越来越长，现有刮板输送机配置的电动机功率偏小。
　　随着工作面采煤机的功率不断加大，液压支架的不断加强、加大，刮板输送机电动机功率的不断加大，中部槽断面设计强度以及联接环与链条的联接强度都明显不足，不能满足采煤机、支架和中部槽的移设需要。
　　由于中部槽的槽帮钢采用的是砂型铸造，在铸造过程中，人工造型工艺不易掌握，导致铸造槽帮钢外形变化大，从而组合成的中部槽搭接精度差，互换性差；同时，刮板输送机的刮板在运行中刮底板与浮煤，造成刮板链在中部槽中运行阻力较大。
　　由于槽帮钢采用的是普通铸钢件，中部槽中面后基本上就报废；传动链轮一般采用铸钢件，链窝采用表面淬火工艺，其强度得不到保证，过煤量矣10万t.由于采用边双链或准边双链结构，链条直径小，联接环数量多，设备运行时故障点多，易断链，整机可靠性差。
　　3总体设计要求距和倾斜煤层工作面的运输流畅。
　　高强度与配套性槽间连接强度2 000kN；中部槽应能满足采煤机、支架与中部槽的移设需要，采煤机牵引方式采用无链式内牵引，能与薄煤层采煤机、液压支架相配套。
　　100万t，其中中部槽和过渡槽100万t，传动链轮多60万t，中部槽经修复后最少还可采1~ 2个工作面。
　　适应性与可靠性应能适应近水平煤层与倾角<35°的倾斜煤层，采煤机工作时能自开切口与卧底，机头总高应<580mm，机尾总高应<380mm，总体布置见。整机运行时的可靠性为：处理故障时间与正常工作时间之比<1：30. 4设计方案根据薄煤层刮板输送机的总体设计要求，确立新型薄煤层刮板输送机的设计方向及目标为：适应性强，配套性好，功率大，强度高，零故障。
　　4.1总体设计方案驱动方式采用双电机、双减速器的驱动方式，驱动系统的布置既能在双机头同侧安装，又能在同一机头两侧安装，以满足单一工作面与左右工作面安装的不同需要；电动机选用DSB型启动性能好的防爆电动机，供应电压选用660V/1140V，电动机功率根据运距与链条的规格选用2x 75kW或2x132kW，以适应长运距和倾斜煤层工作面的需要；减速器应选强度高、体积小、寿命长的机型，高度不能超过机头架的高度，输入功率应比电动机的功率大一挡。
　　过煤量整机过煤量>100万t，其中中部槽、机头、机尾和过渡槽多100万t，传动链轮多60万t，中部槽经修复后最少还可采1~2个工作面。
　　⑷总体尺寸机头总高应<58mm，机尾总高应<380mm，机身加上挡煤板的高度为350mm，中部槽尺寸为180mmx630mmx1500mm，以满足工作面空间高度与收跑边煤的需要，三机配套如所不0（5）链条布置方式淘汰原来的边双链与准边双链，采用中双链型式。中双链传动链系统可以采用大尺寸的链环，而不受中部槽槽帮钢链道的限制，工作本栏目编辑杨健处理后其硬度应在350HB左右，过煤量>100万t，在规定的过煤量范围内其断面强度应能满足采煤机的需要。
　　中板中部槽中板（含机头、过渡槽）采用厚20mm的国产NM360耐磨合金钢板，其过煤量>100万t，在经过100万t运煤量后其最小厚度应>12mm结构形部槽采用封底板，将原来的H形结构变成箱式结构，大大提高了槽体抗移架、推溜变形的能力，提高了槽体的强度，增强了整机的稳定性；同时，封底板结构还减少了刮板链条的运行阻力，节省动力20%~3%，设计时可相应减小电动机功率与链条的规格。为了便于对封底板中部槽中下链条的检修理，则应配置部分可打开检查窗口的中部槽，检窗板材料的耐磨性应优于一般的中部槽中板，检窗口设在中部槽中板中部，以便于检修维护，配置数量约占总量的1/6.中部槽间采用哑铃连接，连接件抗拉力>2 kN，槽间连接强度>2 kN；槽间左右错口量<3mm，上下错口量<2mm，水平弯曲度<±2.，垂直弯曲度<±3.，中板搭接以4.2.4挡铲煤板挡铲煤板与中部槽采用铸焊式联接。一方面实现了中部槽与挡铲煤板间无螺栓联接，溜槽的强度、刚度和可靠性大为提高，改善结构件受力和运行条件，可使采煤机滑靴在槽帮上滑行平稳，提高了设备的安全性能；另一方面中部槽和挡煤板在结构设计上得以简化，减少了机加工、安装、拆卸和维修工作量，显著降低了设备的使用维护成本。
　　挡煤板与中部槽采用组焊式联接，结构设计上应能满足与薄煤层支架、采煤机配套的需要，其联铲煤板与中部槽采用整体铸造‘其外端至中部槽外侧应<135mm，以防止采煤机割煤时滚筒卧割到皆煤板。伊煤板的卧底量为1020mm（根据工作面具体情况确定）。
　　4.2.5其它零部件刮板采用高强度耐磨合金钢锻造，哑铃销采用高强度合金钢锻造‘经热处理后其硬度应在350HB左右，销轨与采煤机链轮和滑靴接合表面需作表面处理’哑铃抗拉力>2 5结语作面配套设备的总体要求，也是薄煤层刮板输送机的发展方向。
　　薄煤层刮板输送机方案设计时，应结合工晟刮板输送机虚拟装配与运动仿真的研究+ M姚继权1李晓豁1刘桂玲2 1辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000：上海市安全生产研究所势。文章介绍了在Pro/ENGINEER软件中创建实体的一般方法，并对刮板输送机进行了虚拟装配，对其链传动模型进行了简化和运动仿真，给出了运用Pro/ENGINEER软件进行大型机械设备虚拟装配和运动仿真的技巧。
　　美国参数科技股份有限公司（PTC）推出的3D实体设计软件Pro/ENGINEER，是目前国内外机械制造业中应用较广泛的CAD/CAM软件。Pro/ *辽宁工程技术大学大塑工矿装备实验研究中心基金资助（F0501（l）：姚继权，男，1973年生，博士生，副教授，主要研究方向为机械系统建模与仿真、计算机图形学，MECHANICS运动模块是用虚拟原型工具来设计机构，通过对机构添加运动副、驱动器，让机构运动起来，以实现机构的运动模拟。此外，运用机构中的后处理可以看当前机构的运动，并且可以对机构的运动轨迹、位移和运动干涉等情况进行分析，以便研究机构模型。如果使用运动模块建造及测试原型，可以作面的具体条件以及使用中的具体问题进行认真分析，才能设计出高性能、长寿命、适应性好的运输设备。
　　通过对薄煤层刮板输送机运行条件和存在的问题进行细致总结与研究‘提出了薄煤层刮板输送机方案设计的具体要求与参数，为薄煤层刮板输送机的具体设计提供了基础。