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摘 要：传统的井下胶带输送机转载装置因为设计的不合理性和装置的性能问题，给工作操作带来了一定的困难和麻烦。本文在此基础上，对传统的胶带传送机装载机制进行了改良，这种新的装置经使用后效益良好，值得大范围推广。另外，还有缓冲耐磨滑槽的改进，也缓解了缓冲托辊寿命短，间断支撑、冲击张力大，有撕裂输送带危险等问题。
关键词：井下煤矿；带式输送机；转载装置；缓冲耐磨滑槽
胶带传送机主要以摩擦作为驱动力来运输物料的机械。它可以完成从最初供料到最终卸料的整个物流过程，既能输送成件物品，也能输送纯粹的物料，还能与各企业之间的生产工艺流程相互配合，从而实现有节奏的流水作业运输线。因此，胶带传送机广泛应用于现代的各工业企业中。另外，由于胶带传送机在水平运输和倾斜运输中使用非常方便，它还廣泛应用于井下巷道、露天采矿及矿井地面运输等系统。与其他运输设备相比较，胶带传送机运量大、运输距离长、输送连续性，并且运行可靠、易于控制实现集中化控制。特别是对于井下作业，它已成为煤炭开采机电一体化装备中的重要设备之一。
一、胶带输送机转载转置的工作原理
图1胶带输送机转载转置的工作原理图
根据物理学原理，在矿井胶带输送机的运载过程中，运送物的势能在运送过程中会因为与胶带之间的摩擦，而发生能量的转化，这也就引起了胶带的磨损破坏。在传统的转载装置中，我们习惯性的运用采用缓冲托辊来减少运送物的冲击力，也就是其势能，但是这部分势能还是很大，胶带和缓冲托辊仍然受到很大的应力。传统的胶带传送机转载设备为了更好的避免这种应力，使用了一部输送机向另一部输送机卸载，多部带式输送机联合运输，传统的受料方式常采用加装多组缓冲托辊的方法，但使用寿命短、维护成本高、安全性能差，严重影响了物料的转载运输。
二、传统的胶带运输存在的问题
采用如图1这样的装载运输装置存在这样的问题：
物料自由落体所产生的能量，在碰撞的瞬间被消耗，从而对胶带及托辊产生损坏。在胶带传送机速度一定的情况下，要减少胶带的损坏就必须降低两部胶带传送机转载处的高差，由于目前矿井中采用两部胶带传送机的头尾搭接，受载胶带传送机尾部滚筒处必须留有一定的空间，以方便设备的安装、胶带的更换及洒落煤炭的清理，所以卸载胶带传送机的头部滚筒的高度必须提高，这样与受载胶带传送机的机尾的高差很难降低。
采用传统的缓冲托辊转载受料主要存在以下问题：
1、寿命短，经济消耗大。按平均每套缓冲托辊受料装置成本1万元，寿命为一个月计算，这样的经济成本是非常高的。另外，更换新的缓冲托辊很不方便，操作复杂、劳动强度大，给工人的维修带来了很大麻烦，这种人力资源的消耗也是一种潜在的浪费。
2、撕裂输送带，危险巨大。传统的转载装置设置使得相邻两组托辊间的输送带处于悬空状态，这样，在输送带工作时，如果遭到坚硬或尖锐物的冲击，可能会是刺入输送带，造成运送带的撕裂。
3、间断支撑、冲击张力大。由于采用横向间断式支撑，缓冲托辊之间的输送带既受到滚筒牵引力又受到物料下落时冲击张力，这种冲击力较大，不仅容易损坏输送带及接头，而且经常造成输送机架子变形；冲击时又形成一定振幅，当振幅过大时，会造成托辊跳出托辊槽而脱落。
三、新的转载装置的设计和改进
针对传统的缓冲托辊转载，我们可以更换为缓冲耐磨滑槽。缓冲耐磨槽结构示意图如图2所示，主要技术参数见于表1。
图2 缓冲耐磨槽示意图
表1缓冲耐磨滑槽的主要技术参数
缓冲耐磨滑槽采用连续支撑工作方式，物料下落时对输送带和带式输送机的金属骨架产生的巨大冲击，能量由缓冲滑条的缓冲层吸收，而不是由输送带的张力来吸收，同时采用高强度的金属骨架可承受大装载垣的冲击而不会变形。结构简单紧凑、易安装更换，维护量小、使用寿命长；缓冲滑条耐磨表层由高分子聚合物复合材料或非金属耐磨复合材料制成，具有高耐磨性、摩擦系数低和高抗冲击韧性，而且还具有一定的自润滑性，不会对输送带和带式输送机接头造成损伤；缓冲滑条采用阻燃抗静电技术，如表1中所示的宽广的适用范围，能够在不同条件的矿井中应用，特别能够适应在瓦斯等条件恶劣的矿井中应用。
四、应用改装的装置后的效果
对于新的装载装置来说，该装置将受载胶带传送机的机尾装置和卸载胶带传送机卸载装置合二为一，易于胶带传送机的安装。由于这种装置的落差和比原来两种装置叠加要小的多。因此也就降低落料的势能，降低物料对胶带及托辊的冲击。由于该装置的体积小，适合在井下狭窄的空间工作，减轻了井下巷道施工难度，便于转载处的清理工作，方便更换滚筒和胶带，为整部胶带传送机的控制、管理、维护等提供了方便，同时该结构简单紧凑，便于制造，节省了材料。
对于缓冲耐磨滑槽来说，⑴使用寿命长，维护量小。根据现场使用情况，在无维护的情况下可连续使用1年；进行更换缓冲滑条等维护，可连续使用2到3年，大大减轻了工人的维护量； ⑵物料对输送带的冲击应力明显变小，输送带与滑槽间摩擦很小，运行阻力稳定，保护了输送带及其接头不受损伤。金属支架强度高，结构紧凑，能够满足井下大运量、长运距、高运速的联合转载运输需要；⑶特殊的梯形半封闭结构设计，解决了传统受料装置易出现输送带跑偏等问题。
五、体会与小结
新转载装置不仅提高了受载胶带、缓冲托辊的寿命，而且体积小巧紧凑，方便工人安装，适合井下复的杂地形条件使用要求，且效果很好。而新型缓冲耐磨滑槽受料装置也具有使用寿命长、维护简单、成本低等特点，有效防止了输送带跑偏和运输过程漏料等现象，也运行安全可靠，具有很高推广和应用价值。
参考文献：
[1]孙百存,小根,齐振磊.带式输送机转载装置的研究与应用[J].煤矿机械,2009,(5).
[2]张树旺.煤矿胶带输送机转载点喷雾灭尘方法的改进[J].工矿自动化,2007,(4).
[3] Environmental-Friendly Belt Conveyor[J].Bulk Solids Handling,1998,18(3).
[4] N. C. Dey.The design aspect and drive efficiency of conveyors[J].The Indian mining & engineering journal,1998,37(3).
[5] Belt Conveyor Products from Flexco[J].Bulk Solids Handling,1998,18(4).
作者简介：韩芳军（1982-），男，宁夏固原人，神华宁夏煤业集团灵州建井工程有限公司，助理工程师，本科学历，研究方向：煤矿机电。
关键词：井下煤矿；带式输送机；转载装置；缓冲耐磨滑槽
胶带传送机主要以摩擦作为驱动力来运输物料的机械。它可以完成从最初供料到最终卸料的整个物流过程，既能输送成件物品，也能输送纯粹的物料，还能与各企业之间的生产工艺流程相互配合，从而实现有节奏的流水作业运输线。因此，胶带传送机广泛应用于现代的各工业企业中。另外，由于胶带传送机在水平运输和倾斜运输中使用非常方便，它还廣泛应用于井下巷道、露天采矿及矿井地面运输等系统。与其他运输设备相比较，胶带传送机运量大、运输距离长、输送连续性，并且运行可靠、易于控制实现集中化控制。特别是对于井下作业，它已成为煤炭开采机电一体化装备中的重要设备之一。
一、胶带输送机转载转置的工作原理
图1胶带输送机转载转置的工作原理图
根据物理学原理，在矿井胶带输送机的运载过程中，运送物的势能在运送过程中会因为与胶带之间的摩擦，而发生能量的转化，这也就引起了胶带的磨损破坏。在传统的转载装置中，我们习惯性的运用采用缓冲托辊来减少运送物的冲击力，也就是其势能，但是这部分势能还是很大，胶带和缓冲托辊仍然受到很大的应力。传统的胶带传送机转载设备为了更好的避免这种应力，使用了一部输送机向另一部输送机卸载，多部带式输送机联合运输，传统的受料方式常采用加装多组缓冲托辊的方法，但使用寿命短、维护成本高、安全性能差，严重影响了物料的转载运输。
二、传统的胶带运输存在的问题
采用如图1这样的装载运输装置存在这样的问题：
物料自由落体所产生的能量，在碰撞的瞬间被消耗，从而对胶带及托辊产生损坏。在胶带传送机速度一定的情况下，要减少胶带的损坏就必须降低两部胶带传送机转载处的高差，由于目前矿井中采用两部胶带传送机的头尾搭接，受载胶带传送机尾部滚筒处必须留有一定的空间，以方便设备的安装、胶带的更换及洒落煤炭的清理，所以卸载胶带传送机的头部滚筒的高度必须提高，这样与受载胶带传送机的机尾的高差很难降低。
采用传统的缓冲托辊转载受料主要存在以下问题：
1、寿命短，经济消耗大。按平均每套缓冲托辊受料装置成本1万元，寿命为一个月计算，这样的经济成本是非常高的。另外，更换新的缓冲托辊很不方便，操作复杂、劳动强度大，给工人的维修带来了很大麻烦，这种人力资源的消耗也是一种潜在的浪费。
2、撕裂输送带，危险巨大。传统的转载装置设置使得相邻两组托辊间的输送带处于悬空状态，这样，在输送带工作时，如果遭到坚硬或尖锐物的冲击，可能会是刺入输送带，造成运送带的撕裂。
3、间断支撑、冲击张力大。由于采用横向间断式支撑，缓冲托辊之间的输送带既受到滚筒牵引力又受到物料下落时冲击张力，这种冲击力较大，不仅容易损坏输送带及接头，而且经常造成输送机架子变形；冲击时又形成一定振幅，当振幅过大时，会造成托辊跳出托辊槽而脱落。
三、新的转载装置的设计和改进
针对传统的缓冲托辊转载，我们可以更换为缓冲耐磨滑槽。缓冲耐磨槽结构示意图如图2所示，主要技术参数见于表1。
图2 缓冲耐磨槽示意图
表1缓冲耐磨滑槽的主要技术参数
缓冲耐磨滑槽采用连续支撑工作方式，物料下落时对输送带和带式输送机的金属骨架产生的巨大冲击，能量由缓冲滑条的缓冲层吸收，而不是由输送带的张力来吸收，同时采用高强度的金属骨架可承受大装载垣的冲击而不会变形。结构简单紧凑、易安装更换，维护量小、使用寿命长；缓冲滑条耐磨表层由高分子聚合物复合材料或非金属耐磨复合材料制成，具有高耐磨性、摩擦系数低和高抗冲击韧性，而且还具有一定的自润滑性，不会对输送带和带式输送机接头造成损伤；缓冲滑条采用阻燃抗静电技术，如表1中所示的宽广的适用范围，能够在不同条件的矿井中应用，特别能够适应在瓦斯等条件恶劣的矿井中应用。
四、应用改装的装置后的效果
对于新的装载装置来说，该装置将受载胶带传送机的机尾装置和卸载胶带传送机卸载装置合二为一，易于胶带传送机的安装。由于这种装置的落差和比原来两种装置叠加要小的多。因此也就降低落料的势能，降低物料对胶带及托辊的冲击。由于该装置的体积小，适合在井下狭窄的空间工作，减轻了井下巷道施工难度，便于转载处的清理工作，方便更换滚筒和胶带，为整部胶带传送机的控制、管理、维护等提供了方便，同时该结构简单紧凑，便于制造，节省了材料。
对于缓冲耐磨滑槽来说，⑴使用寿命长，维护量小。根据现场使用情况，在无维护的情况下可连续使用1年；进行更换缓冲滑条等维护，可连续使用2到3年，大大减轻了工人的维护量； ⑵物料对输送带的冲击应力明显变小，输送带与滑槽间摩擦很小，运行阻力稳定，保护了输送带及其接头不受损伤。金属支架强度高，结构紧凑，能够满足井下大运量、长运距、高运速的联合转载运输需要；⑶特殊的梯形半封闭结构设计，解决了传统受料装置易出现输送带跑偏等问题。
五、体会与小结
新转载装置不仅提高了受载胶带、缓冲托辊的寿命，而且体积小巧紧凑，方便工人安装，适合井下复的杂地形条件使用要求，且效果很好。而新型缓冲耐磨滑槽受料装置也具有使用寿命长、维护简单、成本低等特点，有效防止了输送带跑偏和运输过程漏料等现象，也运行安全可靠，具有很高推广和应用价值。
参考文献：
[1]孙百存,小根,齐振磊.带式输送机转载装置的研究与应用[J].煤矿机械,2009,(5).
[2]张树旺.煤矿胶带输送机转载点喷雾灭尘方法的改进[J].工矿自动化,2007,(4).
[3] Environmental-Friendly Belt Conveyor[J].Bulk Solids Handling,1998,18(3).
[4] N. C. Dey.The design aspect and drive efficiency of conveyors[J].The Indian mining & engineering journal,1998,37(3).
[5] Belt Conveyor Products from Flexco[J].Bulk Solids Handling,1998,18(4).
作者简介：韩芳军（1982-），男，宁夏固原人，神华宁夏煤业集团灵州建井工程有限公司，助理工程师，本科学历，研究方向：煤矿机电。