ZDQ型振動式清車機的設(shè)計

劉金平

（黑龍江龍煤礦業(yè)集團股份有限公司 鶴崗分公司富力煤礦運輸區(qū)，黑龍江 鶴崗154100）

1 引 言

輔助運輸是煤礦運輸?shù)闹匾M成部分，除煤炭運輸以外，人員、材料、設(shè)備和矸石需要運出工作面；生產(chǎn)設(shè)備和材料需要在多變的采區(qū)巷道運到工作面（材料和設(shè)備的品種規(guī)格多種多樣）；工作人員需要在短時間內(nèi)運送到指定地點，這些都離不開輔助運輸。礦井輔助運輸系統(tǒng)的構(gòu)成以及輔助運輸設(shè)備的選用，與煤層地質(zhì)條件、開采方式和采掘機械化程度等多種因素有關(guān)，運輸大巷一般采用電機車運輸，而礦車是這個過程的主要運輸工具之一。由于所裝載的原煤或矸石中含有水分，巖巷開拓部門有時會在礦車內(nèi)攪噴漿用的水泥、石子、沙子等物料，導致礦車內(nèi)攢積起來的粘性物料及附著一些無法清除的物料粘結(jié)于車廂內(nèi)壁。若不將這些殘留物及時清除干凈，則會越積越多，越積越堅實，使礦車有效容積減少，不僅降低了運輸效率浪費動力，甚至使電機車運輸時空列車啟動（上坡）發(fā)生困難。并且腐蝕車體，降低使用壽命，造成經(jīng)濟損失。為解決這一問題，過去一直采用人力清車，人力清車不僅勞動強度大，效率低，而且清車效果不好。工程技術(shù)人員經(jīng)過大量的工作實踐，設(shè)計了一套1.5T 振動式礦車清車機，它的主要作用是及時有效地清除礦車內(nèi)部積煤和巖粉。

2 工作原理

這套清車機采用的是電力機械振動式。其主要工作原理是：振動器在振動過程中給粘結(jié)物一加速度，從而產(chǎn)生慣性力。此慣性力的大小應(yīng)足以克服粘結(jié)物的粘結(jié)力，將粘結(jié)層破壞使其脫落，這種機械式激振器的工作原理是利用偏心質(zhì)量旋轉(zhuǎn)時的失衡而引起的強迫振動。

模型簡化圖如圖1：垂直激振力F=F0sinωt=mcω2sinωt

圖1 中：m-偏心質(zhì)量；c-偏心距；ω-角速度；F0-離心慣性力。

在實踐中激振器由一組成對偏心輪組成。

圖1

該激振器是由兩對凸輪機構(gòu)組成，在這個裝置中，凸輪起了較大的作用。凸輪與從動件礦車之間為點接觸，要求從動件礦車實現(xiàn)特殊運動規(guī)律。這種運動規(guī)律，用連桿機構(gòu)實現(xiàn)或其它機構(gòu)來實現(xiàn)較為困難。要實現(xiàn)這種不規(guī)則運動，用凸輪機構(gòu)比較適宜。由此組成激振器，這種結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，工作可靠，也易于設(shè)計。但是，為保證凸輪機構(gòu)能正常工作，必須始終保持從動件與凸輪輪廓接觸。

3 結(jié)構(gòu)特征

1.5T 振動式礦車清車機由底座、框架、翻籠、活動平臺、支座、撥桿、絞車、激振器、繩輪、地輪等部分構(gòu)成。

整機結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，各部分獨立性較強，容易裝配和拆卸。該型清車機操縱簡單，利用電氣操縱按鈕，控制翻籠的旋轉(zhuǎn)與上下振動，無須對操作人員進行嚴格培訓。

4 工作過程簡介

圖2 所示為清車機示意圖，將礦車由進車道推入翻籠，由電動機帶動小絞車，通過鋼絲繩牽引撥桿帶動翻籠，使其沿框架滑道向上旋轉(zhuǎn)，與清車機支座同心時，通過激振器使翻籠上下振動，將其礦車車底的煤和巖粉振落于支座內(nèi)的礦車中，當貨物清除完畢，通過小絞車將翻籠放回原位，空車推出，推入下一臺礦車，如此循環(huán)，完成清車任務(wù)。

圖2 清車機示意圖

5 結(jié) 論

通過實踐證明，此型清車機具有以下優(yōu)點：（1）利用周期振動這種原理設(shè)計的清車機，避免了高頻振動，從而使機械不受損害，不降低機械強度。（2）清車效果好，有效地提高了礦車的容積。（3）有充分的安全性、可靠性。（4）系統(tǒng)安裝簡單，輔助操作少，使用方便。（5）具有較高的技術(shù)經(jīng)濟指標,自我礦投入此種清車機年以來，使提升能力上升，從而促進了運輸?shù)恼w生產(chǎn)。