董 军 曹 庄 徐汝华

（兖矿集团兴隆庄煤矿 山东兖州）

一、概述

兴隆庄煤矿主井为立井提升，担负矿井原煤提升任务。主井井口标高+49.2 m，井深399.2 m。井筒直径6.5 m，净断面33.2 m2。原煤装载站布置在主井-290 m水平，巷道内设计3个500 t的储煤仓，通过两条TD75型皮带机将原煤输送到定量仓内，再经定量仓电操控系统启动定量仓闸门、分配闸门将原煤自动装入箕斗提升至地面。TD75型运输皮带长164 m，带宽1.05 m，带速3.5 m/s，两条皮带运煤量可达1200 t/h。运行中发现TD75型皮带机双作用弹簧缓冲托辊组使用寿命短，尤其是在大块矸石冲击下使用寿命更短。而且在弹簧缓冲托辊组失去缓冲作用后，自身和皮带磨损都会增大，导致皮带使用寿命也缩短。

二、原因分析

弹簧缓冲托辊组（图1）位于给煤机正下方，由于两条皮带机运输量大，加之原煤中夹杂大小的矸石，对皮带及弹簧缓冲托辊组的冲击力时大时小，大的冲击力造成了弹簧板失效使弹簧缓冲托辊组失去缓冲作用，此时中间托辊紧贴托辊架横梁不能转动，增加了皮带与托辊摩擦力，使皮带磨损皮失效。

图1 改进前弹簧缓冲托辊组结构

分析认为，在大块矸石冲击下，弹簧板质量和中间托辊距托辊架横梁的距离是弹簧缓冲托辊组使用寿命的关键所在。这个距离和弹簧板的弹力许可行程有很大关系，如果距离大，弹簧板的活动范围就大，这就有可能超出弹簧板的弹力许可行程，因此，弹簧板就较容易失去弹力，缩短使用寿命；如果距离小，则托辊失去缓冲作用，而且在大块矸石落下时会导致中间托辊冲击托辊架横梁，使托辊架横梁变形；另外，由于托辊处于转动状态，当与托辊架横梁接触时会产生摩擦，加剧磨损，导致弹簧缓冲托辊组整体使用寿命缩短。

三、改进措施

经过讨论认为，找到托辊与托辊架横梁间的距离最佳点较难，加之现场客观使用条件所限，研究决定在原有弹簧缓冲托辊组结构的基础上增加两条压力弹簧，即在正对连接板下方的托辊架横梁钻Φ14 mm孔，在两侧托辊与中间托辊连接板中间各穿1根M12螺栓，M12螺栓依次穿过连接板下方40 mm×40 mm挡板、外径50 mm压力弹簧、托辊架横梁上的孔后，用螺母将固定好。为防止弹簧发生位移，在托辊组横梁上焊接一弹簧座，同时为了防止托辊架横梁受冲击变形，特对其进行加固。

改进后的双作用弹簧缓冲托辊组结构示意图如图2所示。工作原理为：当有大块矸石落下对中间托辊产生冲击时，压力弹簧承受冲击力下压，中间托辊和M12螺栓下移，带动3只托辊下移，达到缓冲作用（此时压力弹簧和弹簧板相互减轻对方受力又同时起缓冲作用，所以称之为双作用弹簧缓冲托辊组）。

图2 改进后的双作用弹簧缓冲托辊组结构

四、改进效果

实际使用结果表明，双作用弹簧缓冲托辊组相比改进前使用寿命明显延长，投入使用近1年，压力弹簧、弹簧板及支架仍完好无损，初步估计至少可以使用2年以上，比原缓冲托辊组寿命增加了8倍，节约大量材料费用支出；弹簧缓冲托辊组即使出现弹簧板和压力弹簧同时失效，也不会出现中间托辊磨托辊架横梁的情况，始终保持转动状态，同时延长弹簧托辊与装载皮带的使用寿命。改进后的双作用弹簧缓冲托辊组结构简单，运转平稳。