煤矿可伸缩带式输送机自移机尾的应用.pdf

第4期机电技术机电技术煤矿可伸缩带式输送机自移机尾的应用煤矿可伸缩带式输送机自移机尾的应用*杨志强1孟庆灵2王 瑞1（1.兖煤万福能源有限公司，山东 菏泽 274922；2.山西大同大学 煤炭工程学院，山西 大同 037003）摘要为实现煤矿井下采掘工作面连续性生产，减少带式输送机停机时间，将新型自移机尾应用于矿井工作面用可伸缩带式输送机。在工作面采掘机械连续工作的过程中，采煤机所采煤通过转载机转载至可伸缩带式输送机机尾处，将新型自移机尾搭接于输送机和转载机之间，并通过应用搭接小车，可有效延伸胶带的搭接距离，实现煤矿井下工作面采运煤炭全过程的机械化、自动化，降低矿工劳动强度，提高煤企效益，满足矿井高效生产的需要。关键词自移机尾；可伸缩带式输送机；采掘工作面中图分类号：TH222；TD528文献标识码：A文章编号：1672-4801（2023）04-011-04DOI：10.19508/ki.1672-4801.2023.04.004*山西大同大学研究生教育创新项目（22CX50）作者简介：杨志强（1998），男，助理工程师，主要从事煤矿机电管理工作。煤矿可伸缩带式输送机机尾的移动方式一般为锚固拉移，小绞车钢丝绳牵引及液压千斤顶大链牵引。此方法存在诸多安全隐患，且矿工工作效率低1。为实现煤矿井下工作面连续生产，将新型自移机尾应用于可伸缩带式输送机，并实现输送机与转载机之间的搭接2，3。以兖煤万福能源有限公司井下机电工区为例，使用 DSJ120/150/2315型可伸缩带式输送机，其主要技术参数如表1所示。表1DSJ型可伸缩带式输送机主要技术参数技术指标运量/（t/h）带速/（m/s）带宽/mm传动滚筒直径/mm主电机功率/kW电机转速/（r/min）参数15003.151200100023151488其中，DSJ120/150型可伸缩带式输送机的储带张紧装置为液压绞车张紧，其功率为18.5 kW，绳速为0.7 m/s，储带方式为六层储带，储带长度为130 m，储带仓胶带缠绕方式如图1所示。800?1000?630?630?800?1000?图1胶带缠绕示意图在工作过程中，转载机机头与自移机尾相连，输送机机体紧随其后4-6。以综采工作面为例，综采工作面采煤机割煤，而转载机和输送机机尾都必须随采煤机位置变化而移动。机尾前移过程中，无需停机拆除中间架，具有自行移动以及自动调整等功能，使用有轨运行的转载机小车，设计专用托架，实现电缆管线收放，确保煤矿井下能够流畅地转载与运输物料，可满足高产高效工作面高进尺、快推进的要求7。1自移机尾结构组成可伸缩带式输送机自移机尾主要由机架、防跑偏托辊、液压系统、转载机小车、泵站段、浮动托辊组以及清扫器等部分组成，如图2所示。1.1组合机段组合机段主要由中段、尾段、清扫器、尾滚筒、o1098765432111图2可伸缩带式输送机自移机尾1.机尾滚筒座；2.防跑偏托辊；3.缓冲拖床；4.轨道；5.推移缸；6.转载机小车；7.电缆托架；8.缓冲托辊；9.泵站段；10.浮动托辊组；11.清扫器112023年8月机电技术机电技术滑架、电气平台等组成。机架是自移机尾完成调高、调偏等一系列功能的基本单元，除尘风机也可装在机架上。1）尾段部分它由底座、横梁、耳座等构成。其中，调高油缸与油缸支撑座以及各连接组件均采用销钉进行连接，可使其进行调高和侧移，如图3所示。1 2 3 4 图3尾段1.底座；2.横梁；3.耳座；4.油缸支撑架2）主轨道新型自移机尾主轨道可供机尾整体行走前移，由组合钢板以及耐磨板进行焊接组成，如图4所示。轨道无需人工铺设，与推移缸的一端通过销轴连接。其中，耐磨板作为支点与工作面底板接触。1 2 图4自移机尾主轨道1.钢板；2.耐磨板3）自移机尾承载段自移机尾承载段由缓冲托辊、支撑油缸、轨道、侧移水平缸等组成，宽度为2200 mm，高度为900 mm。自移机尾承载段如图5所示。12 4 3 图5承载段示意图1.缓冲托辊；2.支撑油缸；3.侧移水平缸；4.轨道1.2防跑偏托辊如图6所示，带式输送机自移机尾防跑偏托辊由边托辊、托辊支承座等部分组成。在带式输送机自移机尾前移搭接过程中，可防止输送带发生跑偏，影响物料运输。12o图6防跑偏托辊1.边托辊；2.支承座1.3主要技术参数自移机尾主要技术参数如表2所示。表2可伸缩带式输送机自移机尾主要技术参数技术指标额定压力/MPa适应带宽/mm推移缸行程/mm浮动缸行程/mm参数3212009008002自移机尾工作原理采掘机械前进，可伸缩带式输送机储带仓张紧装置放松，将胶带放出，支撑油缸活塞杆伸出，左右两侧的推移缸以地面主轨道为支点，利用耐磨板与底板之间的摩擦力，推移缸活塞杆伸出，机尾向前推进一个行程。支撑油缸收缩，机尾落地，依靠滑枕支撑整体，同时两侧的行走轨道抬离底板，推移缸活塞杆收缩，带动两侧行走轨道向前行走一个行程。以上动作往复进行，即可实现机尾向前推进。在运行过程中，若转载机机头偏于前进开采的方向，或自移机尾与输送机机身之间发生跑偏，可自行校正自移装置及转载机机头：1）控制支撑油缸，将机架抬离底板；2）控制侧移水平缸，将轨道作为支撑点，使机架移于预定一侧。侧移水平缸推移距离为200 mm；3）再次调整支撑油缸，机架放置于顺槽底板，滑架支撑；4）若所需调整的距离较大，将上述操作重复进行，达到所要求的距离。3关键零部件的设计3.1浮动托辊组如图7所示，浮动托辊组一般由托辊架、辊体12第4期和联接梁等部分组成。浮动托辊组的位置变化需要通过控制浮动油缸来实现，用于对应搭接不同高度范围的带式输送机。12345图7浮动托辊组1.联接梁；2.托辊架；3.销轴；4.浮动油缸；5.销轴3.2清扫器将清扫器安装于头端架位置，清除输送带内表面的杂质后，输送带运行到机尾滚筒处。机尾滚筒前还装有一个清扫装置，也可把杂质清扫至收集槽内。自移机尾清扫器如图8所示。1 2 3 图8自移机尾清扫器1.清扫架；2.压板；3.刮煤板3.3搭接小车针对煤矿井下现有的搭接距离短等问题8，在自移机尾浮动托辊组后加设多连杆搭接小车，可将搭接距离延长，可实现井下采掘工作面不停机连续工作。如图9所示，其连接的搭接小车由防跑偏托辊、轨道、车轮等组成。图9搭接小车多杆搭接小车由车轮、行走轨道组成，实现行程拉移和整体支撑。其中，连杆和连杆销轴组成的X形连杆机构进行伸缩，由槽形托辊组实现输送胶带的铺设和煤矿物料运输。保证搭接机构整体的稳定性。4液压系统可伸缩带式输送机自移机尾液压系统由2个推移缸、10个支撑油缸、4个侧移水平缸、2个浮动缸以及操纵阀和高压胶管等组成，高压乳化液泵站提供约为32 MPa压力。推移缸液压原理图如图10所示。图10液压原理图自移机尾的两侧各连接1个推移缸，并分别用直径为70 mm的销轴分别与主轨道、尾段相连，组成其牵引系统。将支撑缸操作阀手柄扳到抬起位置，机尾连同滑枕整体抬起，手柄复位；推移缸操作阀手柄扳到推移位置，机尾向前走一个行程，手柄复位；将支撑缸手柄扳到收缩位置，活塞杆收缩，机尾整体落地；推移缸手柄扳到收缩位置，缸体带动两侧行走轨道向前行进，之后将支撑缸操作阀手柄扳到升缸位置，轨道落地手柄即可复位，准备下一个自移循环。5设备调试在投入使用之前，必须先做以下的调试工作，如果所有的动作都不发生错误、不存在卡滞且没有漏液现象等异常情况，方可正常工作。1）机尾滚筒转动顺畅；2）接通高压液，控制立缸控制阀，对每一个油缸进行调试，要保证阀、缸之间以及升降方向的对应关系，检查其是否升降到位、是否有漏液现象；3）接通高压液，按照以上程序检查侧移水平缸与推移缸，保证操作无异常。6结束语自移机尾在山东能源集团部分矿井工作面进行了应用，效果良好：1）实现输送机移动与转载机推进的协调动作；2）连杆机构的应用，解决了煤矿井下采掘工作面配套设备搭接行程短等问题；（下转第73页）杨志强 等：煤矿可伸缩带式输送机自移机尾的应用13第4期数，并依据各判据的特点，计算不同的权重，将多个判据进行优势互补，最后借助于仿真数据进行验证。仿真结果表明：该方法的判据能够综合各判据的优势，提高了变压器性能。参考文献：1 纪韬.基于小波分析的变压器涌流识别研究D.郑州：郑州大学，2015.2 王雪.变压器励磁涌流特征空间综合识别方法J.电力自动化设备，2012，32（11）：83-86.3 李海锋，王钢，李晓华，等.电力变压器励磁涌流判别的自适应小波神经网络方法J.中国电机工程学报，2005（7）：144-150.4 郝治国，张保会，褚云龙，等.基于等值回路平衡方程的变压器保护原理J.中国电机工程学报，2006（10）：67-72.5 徐策.基于物元分析的变压器励磁涌流识别的研究D.保定：华北电力大学（河北），2006.6 陈伟华，吴坚，裘愉涛，等.组合模糊综合评价法及其在输电网规划中的应用J.浙江电力，2020，39（5）：100-106.7 郑昕.配网故障精确定位项目后评价研究D.北京：华北电力大学（北京），2016.8 王争.基于模糊多判据的大型变压器差动保护研究D.南京：南京理工大学，2008.9 黄家嘉.基于模糊多判据的变压器保护研究D.北京：华北电力大学（北京），2010.10 王增平，王雪.基于k可加模糊测度的变压器励磁涌流识别方法J.电力系统保护与控制，2011，39（21）：45-48，54.11 冯建华.变压器纵差保护及不平衡电流消除措施研究J.机电信息，2012（36）：44-45.12 张荣海.变压器励磁涌流的识别与抑制技术研究D.重庆：重庆大学，2010.13 张荣海，熊小伏，夏莹.基于模糊信息检索的变压器差动保护J.电力系统保护与控制，2010，38（16）：132-136.14 刘玉东，王增平，张志梅.变压器差动保护中电流互感器饱和的综合判据J.电网技术，2007（18）：87-90.15 黄家嘉.基于模糊多判据的变压器保护研究D.北京：华北电力大学（北京），2010.16 张学广，徐殿国，潘伟明，等.基于电网电压定向的双馈风力发电机灭磁控制策略J.电力系统自动化，2010，34（7）：95-99.参考文献：1 史新洋，金宝龙，孔祥丽.可伸缩带式输送机液压自移机尾的研制J.煤矿机电，2020，41（5）：100-101，104.2 何莎，李雁飞，张云升，等.矿用带式输送机可伸缩机尾力学特性仿真分析研究J.煤炭技术，2023，42（2）：206-210.3 杨洋.基于手机的可视化自移机尾控制系统J.煤矿机械，2022，43（10）：206-208.4 姚艳花.可伸缩带式输送机自移机尾装置结构及液压系统的设计J.石化技术，2020，27（7）：180，332.5 李发泉.新型迈步式胶带输送机自移机尾的研制及应用J.煤矿开采，2018，23（2）：38-40，17.6 肖洁玲，刘虎.超长推移行程带式输送机自移机尾的改进J.煤矿机械，2019，40（7）：126-127.7 刘中元，沈节.新型顺槽用可伸缩带式输送机机尾自移装置设计J.煤矿机械，2022，43（3）：100-101.8 朱锋.折叠式平面连杆机构在自移机尾上的应用J.煤矿机械，2022，43（6）：142-144.3）采用有轨拉移，无需人工铺设轨道；4）设置电缆托架，解决电缆管线收放的问题；5）操作简便，推进速度快，大大降低矿工劳动强度，承载段平稳前移；6）有效提升煤矿经济效益。（上接第13页）常惜阳 等：基于模糊多判据综合原理的变压器励磁涌流识别73