滚筒自动清煤装置的研究与应用

2014-12-23王进辉

机械工程师 2014年6期

王进辉

（河南龙宇能源股份有限公司机电制修厂，河南永城476600）

0 引言

带式输送机是煤矿井下原煤输送系统的重要组成部分，多使用于从综采工作面的顺槽到地面选煤系统的煤炭输送。由于受到煤矿井下地质条件及现场作业环境的影响，特别是原煤在开采过程中难免会伴采一部分矸石、矿井水等，同时开采出的原煤在煤巷或岩巷中运输时还会受到从巷道顶部渗落而下的矿井水的影响，致使原煤中水分含量较多，粘结力度增强。目前煤矿井下原煤输送多采用ST、PVG等型号胶带，此类型胶带表面覆盖胶摩擦因数较大，导致潮湿的原煤在带式输送机的运输过程中与胶带之间形成粘结现象，俗称“胶带粘煤”。粘煤胶带在运行中经过滚筒时就将湿煤粘结到滚筒上，造成滚筒外圆形状发生改变引起带式运输机运行异常，严重时会引起带式运输机胶带跑偏、滚筒或胶带出现卡死，导致带式输送机报警停机，不仅影响煤矿安全生产，还将造成重大经济损失。因此在实际使用过程中一旦发现滚筒上粘煤就应当及时进行清理，为此要求现场操作人员需不断地进行“清理”工作。不仅费时费力，而且清煤效果不好，同时也给操作人员的人身安全带来很大的隐患。

1 原有刮板清煤方式

刮板清煤装置主要由改向滚筒、刮板、调节螺栓等组成，如图1所示。

图1 刮板清煤装置

刮板采用6 mm钢板切割弯曲成槽型并在其两端加工出长孔，螺栓穿过长孔将刮板固定在机架上。调整刮板使刮板边缘与滚筒外缘平行且相距适当距离，从而实现对滚筒上粘煤进行清理。

2 刮板清煤的不足之处

这种清煤方法是一种比较常见的清理方式，在带式输送机运行时可随时对滚筒进行清理，同时还可以调整刮板边缘距滚筒的距离，提高清扫质量。但是在现场使用中也暴露出一些不足之处，主要表现在以下几个方面：1）间隙不易控制。常用的刮板清煤装置刮板距滚筒多为1～2 mm，如遇刮板边缘与滚筒两者不平行，就会产生碰撞摩擦并发出刺耳的噪声，严重时还会导致滚筒转动不灵活甚至卡死，而间距过大又起不到清扫粘煤的作用。2）多数情况下滚筒粘结的煤泥多集中在距离滚筒两端200 mm之间的位置，其中滚筒的中部粘结最为严重，这样一来在使用过程中刮板中部的磨损也最为严重，由于设备运转以及光线不足，在实际维护检查中很难看清刮板磨损程度，刮板损坏程度不能及时发现，经常会造成刮板中部磨穿而丧失清扫功能。3）刮板上落煤较多时需要人工操作清理煤泥，由于现场空间狭小很容易出现挤伤碰伤现象。

3 新型清扫装置

基于采用刮板清煤方式不够理想，同时也为了防止人工操作时出现事故，设计出一种新型滚筒自动清煤装置。该自动清煤装置由改向滚筒、主动轮、从动轮、V型带、双向螺杆、船形导向块、导向杆、清扫刀片、导轮等组成，如图2所示。

图2 自动清煤装置

带式输送机输送原煤时滚筒在胶带张力作用下转动，安装于滚筒上的主动轮通过同步V型带驱动从动轮转动，由于从动轮安装于双向螺杆上，从而使双向螺杆转动。双向螺杆上刻有左右旋相互交叉的螺旋槽，两螺旋槽的首尾均用圆弧圆滑过渡，槽中装有与螺旋槽相吻合的船形导向块，导向块与清扫杆下端相连接，清扫杆上端安装清扫刀片装置，清扫杆通过导轮沿导向杆运动。双向螺杆旋转时通过螺旋槽带动船形导向块及清扫杆水平往复运动，当双向螺杆转过的圈数为两螺旋槽导程的总数时，清扫杆完成了一次来回运动，实现了清扫刀片在滚筒上一次往复清煤的目的。

该清扫装置清扫刀片由高强度聚氨酯材料制作而成，具有强度高、耐磨性好、弹性高等特点。可实现清扫刀片对滚筒间隙距离调节，从而提高清扫效果。