落地彈簧式緩沖床在煤礦帶式輸送系統(tǒng)中的應(yīng)用
膠帶機(jī)運(yùn)輸是煤礦的主要運(yùn)輸形式之一。緩沖床在膠帶機(jī)安全運(yùn)輸中起著重要作用。老式緩沖床由于壽命短,緩沖效果一般,迫切需要煤炭技術(shù)人員研究設(shè)計(jì)一種新型的緩沖床。因此,落地式彈簧式緩沖床經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)研發(fā),在煤礦帶式輸送系統(tǒng)中應(yīng)用,取得理想的效果。
1.彈簧式緩沖床的原理
彈簧緩沖床沿膠帶運(yùn)行方向,安裝有多條緩沖橡膠,并采用特殊的 UHMW高分子聚乙烯表面,橡膠條在受到落下的煤流沖擊后,主要通過(guò)橡膠的物理彈性變形吸收沖擊力,起到緩沖作用,減少下落的煤流對(duì)輸送帶的沖擊,降低了緩沖條和輸送帶之間的摩擦系數(shù),提高了耐磨性。在輸送帶受到?jīng)_擊后,膠帶和緩沖橡膠向下壓縮,使緩沖床的固定支架受力。使用緩沖床,輸送帶受力均勻,避免由于托輥斷裂、脫落而導(dǎo)致縱向撕裂皮帶,橡膠具有緩沖性,從而減弱煤流下落對(duì)輸送膠帶系統(tǒng)產(chǎn)生的沖擊力,,也減少了煤塊矸石四處飛濺,有效保護(hù)了輸送系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在通過(guò)對(duì)目前我礦使用的緩沖橡膠進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn),緩沖橡膠硬度均沒(méi)有達(dá)到國(guó)際上認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn),硬度大多在70度左右,緩沖效果較差。為了在現(xiàn)有條件下進(jìn)一步改善提升緩沖床的使用效果,我們對(duì)現(xiàn)有緩沖床做了機(jī)構(gòu)方面的改進(jìn)。
2.彈簧式緩沖床的應(yīng)用
彈簧緩沖床的主要作用就是減輕下落的矸石或煤塊對(duì)膠帶的沖擊,支撐保護(hù)運(yùn)行的膠帶。因此,主要安裝在膠帶輸送機(jī)的轉(zhuǎn)載點(diǎn)、卸載點(diǎn)和漏煤眼下口等位置。此前礦井所使用的緩沖床均是固定在膠帶機(jī)兩側(cè)邊梁上,膠帶與緩沖床鋼架之間安裝橡膠條。此種結(jié)構(gòu)方式緩沖床的支撐力主要來(lái)自于膠帶機(jī)邊梁,同時(shí)又由于橡膠緩沖效果達(dá)不到要求,膠帶機(jī)邊梁要承受不斷的沖擊,使得整體膠帶支架不穩(wěn),緩沖床的使用效果一般,壽命也較短。
3.落地彈簧式緩沖床的設(shè)計(jì)構(gòu)架
研究初期我們?cè)?jīng)考慮過(guò)用鋁合金代替鋼架結(jié)構(gòu),以減輕緩沖床的重量方便搬運(yùn)組裝。但 《煤礦安全規(guī)程》明確規(guī)定:井下禁止使用鋁質(zhì)材料。主要原因是由于鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑,在井下潮濕的環(huán)境中很容易氧化反應(yīng),產(chǎn)品被腐蝕速度快,不得不頻繁維護(hù)以防止分解斷裂。
在緩沖條的選用上,我們也進(jìn)行了大量研究,主要考慮了三種方式:陶瓷材料、聚氨酯材料、超高分子聚乙烯材料。陶瓷材料耐磨性能好,而摩擦系數(shù)較高,容易造成皮帶起熱、冒煙,引發(fā)事故。聚氨酯材料對(duì)粘接技術(shù)較低,具有良好的粘接性,但是不足是容易水解,抗沖擊力也較差,使用時(shí)間長(zhǎng),會(huì)出現(xiàn)開(kāi)膠分層現(xiàn)象。超高分子聚乙烯材料不僅摩擦系數(shù)低、潤(rùn)滑性能也好,非常適合用作緩沖條的表面材料,但對(duì)工藝要求較高,需要進(jìn)行特殊處理。所以,通過(guò)硬度、耐磨性、彈性、摩擦系數(shù)等方面進(jìn)行對(duì)比,確定超高分子聚乙烯材料作為緩沖條。選定了構(gòu)架中所使用的材料后,我們綜合目前礦井膠帶運(yùn)輸中緩沖床存在的種種問(wèn)題,我們對(duì)現(xiàn)有緩沖床進(jìn)行了如下改進(jìn):
研制落地彈簧式緩沖床
把緩沖床的跨距加寬,支撐腿加高,把受力點(diǎn)從膠帶機(jī)邊梁上改到地面,從而減輕下落的矸石煤塊對(duì)膠帶機(jī)支架的沖擊,提高膠帶機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性。
增加二級(jí)減震彈簧
在原有的緩沖床下方,增加了四組能減震的彈簧,形成了橡膠條和減震彈簧兩級(jí)減震效果。這樣大大改善了橡膠條減震效果不佳的問(wèn)題。
優(yōu)勢(shì)比較
落地彈簧緩沖床,通過(guò)增加二級(jí)緩沖彈簧,改變支撐結(jié)構(gòu),提高了煤流下落的緩沖效果,增強(qiáng)了緩沖床自身抗沖擊的強(qiáng)度,延長(zhǎng)了使用壽命,提升了整個(gè)輸送系統(tǒng)的工作效率。
經(jīng)濟(jì)效益
落地彈簧式緩沖床的發(fā)明投用,延長(zhǎng)了膠帶運(yùn)輸?shù)膲勖?,減少了緩沖床的投入,年節(jié)約資金200余萬(wàn)元;同時(shí),降低了膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)的故障率,為礦井的安全生產(chǎn)提供了保障,間接經(jīng)濟(jì)效益可觀。
通過(guò)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的實(shí)際狀況,改進(jìn)緩沖床的結(jié)構(gòu),降低了膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)的故障率,提升了膠帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行效率,大大增加了原煤產(chǎn)能。我們將持續(xù)追蹤落地式彈簧緩沖床在實(shí)際生產(chǎn)的應(yīng)用情況,不斷完善其結(jié)構(gòu)性能,為煤礦工業(yè)發(fā)展作出自己的貢獻(xiàn)
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