胡小雷， 史新恩， 朱仁龍

（河南南車重型裝備有限公司，河南 義馬 472300）

刮板輸送機端卸機頭設計與刮板轉(zhuǎn)載機布排

胡小雷， 史新恩， 朱仁龍

（河南南車重型裝備有限公司，河南 義馬 472300）

根據(jù)刮板輸送機的型號及其他配套設備，選型刮板機驅(qū)動裝置，優(yōu)化設計端卸式機頭架；根據(jù)工作面條件及其他若干參數(shù)來布置刮板轉(zhuǎn)載機在三機配套中的位置。

減速機；機頭架；工作面；三機配套；接煤效果

1 引言

刮板輸送機及刮板轉(zhuǎn)載機是井下綜采工作面的重要設備，也是井下運煤的關鍵設備。端卸式機頭要安裝驅(qū)動裝置并連接機頭過渡槽，是刮板輸送機的重要部件，在刮板輸送機運煤和落煤至刮板轉(zhuǎn)載機的過程中處于核心部件地位，而刮板轉(zhuǎn)載機的排布直接影響其接煤效果。

2 刮板輸送機端卸式機頭設計

（1）驅(qū)動裝置選型

刮板輸送機驅(qū)動裝置是整機的動力部分，由于是煤礦井下的運行設備，電動機及減速機等電器設備應具備防爆證及其他必要證件。電動機功率大小的確定取決于刮板輸送機運行阻力及刮板機鏈速，參考公式：

K-電機功率備用系數(shù)，F(xiàn)-刮板機運行阻力，v-刮板機鏈速，η-刮板機傳動效率。

刮板輸送機運行阻力越大、刮板機鏈速越大，電動機額定功率需求就越大。根據(jù)刮板輸送機的類型、驅(qū)動連接方式及井下煤礦條件等，電動機又可選單速電動機和雙速電動機，單速電動機轉(zhuǎn)速固定，體積比多速電機小，接線更容易，適用于中小型刮板輸送機，雙速電動機可以在啟動時輸入較小的電流，獲得較大的轉(zhuǎn)矩，高速運轉(zhuǎn)時隨電流增加到額定值，獲得最大轉(zhuǎn)矩，具有低速啟動高速運轉(zhuǎn)的優(yōu)點，適用于大功率重型刮板輸送機。

刮板輸送機要用刮板機專用減速機，目前刮板機專用減速機主要有齒輪減速機和行星減速機兩種，一般中小型刮板輸送機使用齒輪減速機就可以滿足要求，裝機功率在500kW以上的重型刮板輸送機由于傳動部對重量和體積的限制，一般采用重量輕、體積小、傳動比范圍大的行星減速機。

（2）機頭架設計

機頭架主要由壓塊、側板、底板、中板組件、舌板組件等部分構成（見圖1），整個結構是一個焊接組件，其中側板、中板組件和底板是機頭架的主要結構件。

圖1 機頭架結構

為了卸載煤炭方便，側板前端底部可以設計為臺階式、與鏈輪之間也要預留一定的過鏈空間，這樣機頭架就可以與刮板轉(zhuǎn)載機良好地搭接，也能保證刮板鏈能順暢地通過。在焊接過程中由于兩側板較大，要采取防變形焊接措施，設計機頭架焊接工裝時要考慮這方面因素，焊前可以先加焊若干輔助橫梁固定兩側板間距，然后單邊對稱焊接。

中板組件上中板是刮板運行的直接接觸面，材質(zhì)應具有很好的耐磨性能。中板組件的角度α直接限制機頭架的長度L和過渡槽中板彎曲度β，刮板機卸載高度一定時，中板組件的角度α越小，則機頭架長度L越長，機頭架過長不利于過渡槽推移點布置，中板組件的角度α越大，則過渡槽中板彎曲度β越大，刮板鏈在過渡槽中運行的平順性就越差，這樣過渡槽中板和沿板就易磨損，并且會加大跳鏈情況的發(fā)生，所以根據(jù)配套圖推移位置的布置選擇合理的中板組件角度也十分重要。

3 刮板轉(zhuǎn)載機布排

圖2 刮板轉(zhuǎn)載機布排簡圖

刮板轉(zhuǎn)載機是綜合機械化采煤工作面運輸設備中的重要組成部分，在工作面運輸巷中接收工作面刮板輸送機卸下的煤流，不停頓地轉(zhuǎn)運到可伸縮帶式輸送機上去。刮板轉(zhuǎn)載機在下巷中的布排位置直接影響其接煤效果，合理的布置刮板轉(zhuǎn)載機與刮板機機頭架的位置成為關鍵。

煤炭在刮板輸送機與刮板轉(zhuǎn)載機之間的轉(zhuǎn)運其實就是煤流的拋物線運動，當刮板轉(zhuǎn)載機與刮板機機頭鏈輪之間的水平距離設計不合理時，容易造成漏煤或易拉回頭煤等現(xiàn)象。下面分析卸載高度H確定時，怎樣來確定刮板轉(zhuǎn)載機與刮板機機頭鏈輪之間的水平距離L。

圖中H為刮板機卸載高度；h為落地段轉(zhuǎn)載機中板離地面高度；R為刮板機鏈輪齒頂圓半徑；B為巷道中行人空間；L為轉(zhuǎn)載機與刮板機機頭鏈輪之間的水平距離。

如果刮板機的鏈速為υ，機頭架中板組件角度為α，將鏈速υ分解為豎直方向初速度為v0=-υsinα的自由落體運動和水平方向的勻速直線運動L=υt cosα，當工作面無傾角時，根據(jù)加速度運動位移與時間的關系H＋R－h(huán)=υ0t+g t2/2 求得，取正值代入L=υt cosα中得出：

當刮板機機頭位置仰角鋪設時，式中的中板組件角度α還需加上鋪設仰角，當刮板機機頭位置俯角鋪設時，式中的中板組件角度α則需減去鋪設俯角。

4 結語

刮板輸送機端卸機頭是刮板輸送機重要部件之一，設計中不僅要考慮其本身結構的合理性，還應該考慮整個機頭傳動部運行的平穩(wěn)性和可靠性，而刮板轉(zhuǎn)載機在三機配套中的布置位置不僅要考慮刮板輸送機鏈速及煤層傾角，還應考慮其離巷道的距離，保證適當?shù)男腥丝臻g。

［1］謝錫純，李曉豁.礦山機械與設備［M］.徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2000.

［2］葛德俊.刮板輸送機端卸式機頭架設計［J］.煤礦機械，2011（5）：8-9.

（編輯 明 濤）

TD63.42

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1002-2333（2013）09-0174-02

胡小雷（1984-），男，助理工程師，從事刮板輸送機、刮板轉(zhuǎn)載機設計研究工作。

2013-05-17