机电工程师谈煤矿胶带运输机机电一体化改造探析

伴随煤矿产业对机电一体化技术的开发，胶带运输机运用于采煤业的范围越来越广。现在胶带运输机在采煤业、金属业运输中扮演着越来越重要的角色。伴随科技的不断进步，胶带运输机的性能也在不断提升，自动化高、功能强的运输机正在逐渐的被研制出来，这些技术的不断进步为提高采煤业的生产效率做出不可忽视的贡献。就现在使用的运输机的运行状态分析，还存在着不足，其中之一就是卸载处的皮带支架容易垮塌，这种情况的出现势必会给煤矿的正常生产及机电一体化的应用造成影响。所以，应该进一步对运输机的性能进行改进，以期更有利于煤矿业产能的提升，从而为其良好发展提供推动力。

就矿井运煤过程而言，皮带机支撑架托辊时常会受到大块矸石及煤块的高速冲击，造成因皮带架发生倾倒而导致运煤过程中断，为解决这一问题，对胶带运输机进行了机电一体化改造，改造了运输机卸载点皮带架，使得皮带架更稳定，这样不仅减少了皮带架及托辊的更换频率，延长了开机时间，而且保障了块煤率， 可为企业创造更多经济效益。

1 工程概况

运输机在生产过程中是需要持续工作的，它能够利用胶带运转提供动力，将其承载的物料运输至目的地，来达到生产中的物料不间断输送。现在不管是工厂还是采煤厂，都会将胶带运输机当做运送物料的有效机械。胶带运输机有其自身比较明显的优势， 它可以长距离、大批量、不间断输送物料，同时也可以依靠自动化技术进行统一管控，从而符合机电一体化的条件。但与此同时， 如果在运输机工作时，发生故障，肯定会影响正产的生产，导致产量下降，并影响机电一体化的实施。

煤矿生产中使用的皮带运输机的皮带种类主要包括上仓、主井、一部及二部，这些胶带可以承受的运送重量为 2.5 kt/h。运输机在煤矿生产中进行运输时，常常会遇到大的块状煤及石块参杂于煤炭中，当处于高速运输中的这些大的块状物被输送到卸载点被卸下时，会对皮带的支架进行撞击，导致托辊松动，严重的会使整个托辊架倒塌，使煤矿生产不能持续，并且使安全生产过程受到影响。

2 胶带运输机的机电一体化改造分析

2.1 优化改造目标

就煤矿生产中使用胶带运输机时出现的故障来说，要对故障产生的缘由进行深度研究，以期经过对运输机的功能改进促进机电一体化的进步。胶带运输机卸载点简图如图 1 所示。本图展示了运输机的运输工作情况，因为皮带间没有等高的链接处，导致卸载点含有许多高低差。这样一来，运输机在运行中速度比较高， 平行方向低速或者静止的块状煤炭落到传送带上猛然出现加速， 导致运输机同时受到煤块的重力及平行方向两方面的力量作用， 导致运输机上煤碳卸载的地方受到剧烈撞击，即使运输机有缓冲装置及比较结实的铁链加固，但长时间的冲撞依然会对皮带架造成损坏，因此运输机的皮带架必须及时检修换新。若更换不及时， 皮带架不能保持原有的形态，托辊架称重能力下降，进一步造成运输机运行异常，影响煤矿的持续生产。基于此，要想使运输机持续不间断运转，应该针对性地对运输机进行科学合理的改良， 以降低块状煤对托辊架的损伤。运用合理的改造方法，不仅能够保证运输机更加安全、平稳的生产，还有助于提高煤炭产量，给采煤业的机电一体化贡献力量。

2.2 优化改造方案的提出

基于对运输机改进的目标，制定符合要求的改进方法的设计。就先前生产经验分析，这个改进不但需要处理好运输机卸载处的支架故障，还得保证托辊架可以帮助减小煤炭对皮带的冲击。由于在运输煤炭时，为了保证煤炭运输的速度及成块的煤的数量， 不可以变更煤炭研磨的速度和数量，这样一来，就不能改变卸载点处的支架受到的煤流冲力。因此，就不能用单独的容易损坏的、容易导致皮带架不稳固的托辊架，而应该采用不但承受能力强， 而且可以把水平方向的冲力分配给临近的托辊架的结构。详细的说，是将漏煤斗之前加入四边托辊架，并做好节点的过度，以此来将这个冲力转嫁出来。这样的构造，能够使大的冲力转移出去， 能够提高皮带架对冲力的承受能力。另外，对托辊安装时，还应该运用抗冲力能力高的部件。处于对应用的部件的承受能力及成本的考虑，应选用五十方钢，并同时运用焊接及螺栓交叉的方法进行对接。焊接法是将两个挨着的托辊架用电焊焊上，规格长是15 m 的五十方钢。螺栓法是使用 10# 钢板做成很多块状，规格是50×180，再将这些块状物用工具挖出螺丝孔，规格是 M16。之后把这些有空的块状钢板固定于五十方钢两边，由此来加固临近的托辊架。

图 1 现场卸载点简图

2.3 方案的比较分析

在生产运用时，两种连接方法应该依据实际情况进行选用。就两者的优势与劣势的分析可知，焊接法可以更长久的确保构造的稳定，而且易于实施; 不足之处就是焊接有电及火焰，在井下实施时，存在安全隐患; 且方钢使用一段时间，会出现形状改变的情况，必须进行换新，这个换新工作不易实施。而螺栓法运用的钢块比较多，构造也相对不简单，相对于焊接法的支架不太稳固; 好处就是好拆除、好换新。

2.4 改造效果分析

在制定好对运输机的改进方法后，必须在实际生产中检验其作用的好坏。上述改进方法的设计，想到越是离卸载点近的托架越是需要大的承受力，使用焊接法把五十方钢链接于漏煤斗四周的支架上，远一点的地方，用螺栓法进行连接。改造后，试用很长时间都没有发生托辊架性状改变的问题。

经上述改进，提高了运输机的稳固能力，使运输机能够在运行中承受冲击力的能力增强，进而减少或避免了皮带架变形的故障，增强了生产的安全性，给工作人员提供了更安全的工作环境， 减少受伤率，同时也减小了皮带架的应用成本，进而给煤矿节约了生产花费，增大了煤矿的经济效益。

3 结束语：

对于现在煤矿业，胶带运输机早就作为生产中一种必不可少的工具进行运用，也已经成为保证煤矿业高效率生产的保证。本文就胶带运输机运用时容易出现的故障进行分析，并提出了改进的措施，同时也比较了改进方法的优点和缺点。以期为机电一体化技术在煤矿产业中的运用和发展做出贡献。

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来源：天气预报00666