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新型移置式胶带输送机中间架的研制

2013-03-14

中国新技术新产品 2013年11期
关键词:胶带机轨枕托辊

路 军 胡 威

(1.北方重工集团有限公司输送设备分公司,辽宁 沈阳 110142;2.北方重工集团有限公司设计研究院,辽宁 沈阳 110142)

露天矿开采所使用的带式输送机是底部带滑撬的,可以横向移动的带式输送机,这种带式输送机没有地脚基础,可整体移动,适应性强,我们称它为移置式带式输送机。

移置式带式输送机最早是在德国发展起来的,由于褐煤矿具有松软地质的特征,非常适合采用生产能力大并能连续工作的斗轮挖掘机。当斗轮挖掘机一面切割煤层一面不断向前移动的时候,必须采用能够整机移置的带式输送机配套,使挖出的煤不间断的运走,同时斗轮挖倔机在挖掘煤层上方的表土后,还要堆放到高位的排土场,这时又要使带式输送机与排土机配套排弃废土,因此发展了可在工作面整机横向移置的带式输送机。

移置式带式输送机与普通带式输送机的区别在于随着生产的需要,在不拆卸机械、输送带、电气等设备的情况下可进行整机的横向或扇形移动。移置式带式输送机没有地脚螺栓,通过滑橇来支撑中间架、托辊、带式输送、物料等荷载,全程采用吊挂托辊组,可有效防止设备移动时造成机架的永久变形,这种结构的带式输送机解决了露天矿山因环境恶劣、工作地面不平坦等带来的一系列问题。

在露天矿连续开采工艺中,移置式带式输送机是作为采掘场和排土场的工作面输送机。移置式带式输送机具有运送费用低,运输能力高,爬坡能力强,工作效率高,可连续作业,自动化操作等特点。这种新型可移置带式输送机的特点是不需要拆卸机械,电气设备及胶带的情况下就可以进行整机移动,从而大大缩短连续开采工艺的作业时间。移置式带式输送机的出现,促进了露天开采技术不断发展,是连续运输工艺中重要的设备之一。

1 以往实例

以往移置式胶带输送机,每个中间架的4条支腿都用螺栓固定在钢枕上,为了防止中间架变形,支腿底部还沿对角线用小角钢连接起来,当胶带机用移设机作整体移设时,胶带机中心线必然会形成不断移动的曲线,处在曲线区间的轨枕会作平行四边形变形,即相邻两轨枕将成为平行四边形的两对边而不再是长方形的对边。曲线区的轨枕间距也因钢轨的斜曲而发生变化(如图1中的轨枕间距a>b)。在胶带机的移设过程中,每根轨枕都会多次进出曲线区,一移设,轨枕两旁就撒满了被剪断的螺栓,安装在支腿上的斜撑也被全部挤折或拉断,只得拆除,接下去便是中间架变形,迫使胶带机在完成移设作业后还要对变形中间架进行一次全面检查和修复,本文即对此问题提出改进意见。

图1 胶带机移设时轨枕及机架平面变形示意图

2 改进方法

经过反复研究,我们对中间架的结构进行了调整,调整后的中间架由上托辊架1,支架 2,下托辊架 3,轨枕 4,联接件 5,柱销6,浮动支撑7组成(如图2)。

图2 中间架与枕轨联结方式的改进

此型中间架的工作原理为:在支架2上设上托辊架1,下托辊架3、支架2与轨枕4之间通过联接件5和柱销6连接,在轨枕4上设浮动支撑7,中间架与轨枕4采用柱销6联接装置,联接件5与轨枕4间留有一个小间隙,中间架的负载由四个支腿下的浮动支撑7承担,每个浮动支撑7两端都设-10°倒角,因为中间架在胶带机移设时步距较大,从而引起钢轨弯斜超限,支腿偏离轨枕外缘时,即中间架的联接件已滑落到轨枕上而支腿悬空时,由于浮动支撑两端的倒角,中间架转入直线段后,仍能顺利复位,另外,调整后的中间架只通过前后两个铰点与轨枕相连,在需要对胶带机作纵向移位时也方便多了,只需在胶带机的一端拆下几个中间架换到另一端去就行了,因为调整后的中间架只需拆下上托辊组,很容易就能把机架从胶带中撤出来,也很容易重新套入胶带,而不受轨枕的妨碍,此型中间架支架与轨枕之间通过柱销联接,两者可产生相对转动,并便于拆卸,因此可以克服以往移设胶带机出现的技术问题,能够适应胶带机的移设要求。

结语

在露天矿连续开采工艺中,移置式带式输送机与斗轮挖掘机和排土机构成采、运、排连续作业运输线成套设备。它能提高生产效率,降低采矿成本。

目前,移置式带式输送机在结构上朝着大型化和多样化方向发展。由于驱动单元功率大,数量多,使机头的重量和体积加大,机头的移设方式除了采用滑撬式结构外,还有轮轨式电动行走,履带式行走机构。后来又发展了液压迈步式行走装置,和低重心的履带车。中间架的结构都是分段式,每组机架都固定在钢轨上。通过钢轨将全线的钢轨和机架连接成整体。中间机架有旋转式结构和刚性结构两种。旋转式结构,移设时变形小。刚性连接中间架,使钢轨的变形量加大,防止机架受力过大而发生变形。

结合我国矿山自身特点,为露天矿资源开采提供高稳定性、低功耗、智能化的移置式带式输送机,实现大型露天矿用受料型、卸料型等多功能的移置式带式输送机设备的国产化,配合排土机、斗轮挖掘机、自移式破碎站等其他设备,组建先进的露天矿开采系统。

[1]王文斌,等.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,2008.

[2]北京起重运输机械研究所.DTII(A))型带式输送机设计选用手册[M].北京:冶金工业出版社,2003.

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