刮板机机头挡研板的改造设计

引言

淮南矿业集团各矿在役的工作面刮板机因作业环境的差异存在各种问题,尽管设备的主体结构设计趋于成熟,但局部小部件仍需要根据现场使用情况进行改造,以此降低设备故障率,最大程度地服务于煤炭运输生产。

1设置机头挡研板的必要性

准南矿业集团潘四东矿某工作面倾角较大,一旦较大煤块或者研石掉落到工作面中的刮板机上,受到重力作用,有可能出现以下几种情况:(1)煤块或者研石沿刮板机向下加速滑动或滚动:(2)砸落到刮板机上弹起后继续下落,再次砸落到刮板机上。这些情况的出现会在工作面形成飞研,而这些飞研到达刮板机机头位置后,都会以非常快的速度砸向下顺槽,这不仅可能会对下顺槽附近的作业人员造成安全隐患,还可能会砸倒、砸歪单体支柱或棚梁,对巷道的支护以及设备安全形成威胁。

工作面虽然按照安全规程都设有挡研网,但是普通的挡研网都设在大立柱与电缆槽之间,设立的主要目的是控制落入架脚的大块滚研或飞研,从而保护负责清理架脚和电缆槽的工作人员的安全。然而,当工作面正常生产时,刮板机机道中的滚研、飞研是无法控制的,挡研网并不能对机头附近作业人员的安全进行及时有效的保护,也不能保证下顺槽机头附近巷道的支护质量,因此在刮板机机头设置专门的挡研板是非常有必要的。

2原有机头挡研板的缺陷

原有刮板机机头挡研板设计比较简单,就是用一块长2m×宽1m×厚0.01m的钢板加工而成。这种挡研板有以下几个缺点:

(1)每次挡研板位置超过机头后,首先都需要人工用手拉葫芦将挡研板拆除,然后再用手拉葫芦将其吊挂在机头正对方向后重新进行安装,耗费时间约20min,既浪费了大量人力,又浪费了时间:

(2)工作人员在正对机头方向挪动挡研板的时间较长,在此过程中没有挡研板的保护,一旦出现意外情况会大幅增加工作风险:

(3)挡研板安装的位置直接与转载机护板接触,中间缺少缓冲,大煤块、研石砸在挡研板上容易对设备产生较大冲击,长时间的冲击力作用容易导致机头挡研板和转载机护板变形。

3自移式挡研板的设计

自移式挡研板的设计原理相当简单,利用轴承受水平推力后能够在跑轨上自由滚动,实现挡研板的快速自动移动,再利用挡研板上的预留手把和绳索限制滑轮的滚动,实现挡研板位置的固定。

3.1滑轮设计

滑轮各部件尺寸如图1所示:滑轮分别由①专用钢板(1块)、②专用钢板(1块)、③专用钢板(1块)、④专用钢板(2块)、⑤专用钢板(4块),共9块钢板材质的零件焊接成连接装置,用来固定轴承:零件⑥、⑦为轴承,用来实现在轨道上自由滚动:6个零件⑧分别充当垫片和挡板,用来定位轴承:⑨为加工出的孔,用来连接挡研板。

3.2挡研板设计

挡研板各部件尺寸如图2所示:①为加工出的孔,用来实现挡研板与滑轮的连接,即用一颗小16mm的螺栓将图1中的⑨和图2中的①两个孔进行连接:零件②为圆环链焊接在挡研板的两侧,用来穿防倒绳固定挡研板的位置:零件③为弹簧,4根弹簧沿挡研板的长边均匀焊接,用来缓冲研石砸在挡研板上的动力,防止挡研板与转载机护板频繁接触后变形。

3.3跑道设计

跑道各部件尺寸如图3所示:①为加工出的孔,用来与另外一根跑道中的零件③对接:零件②为半个圆环链焊接在跑道顶部,用来吊挂跑道,具体做法是在零件②中穿双股8#铁丝与走向工字钢挑棚连接牢固。

4自移式挡研板的应用

工作面一般采用"两采一准"的劳动组织方式,如果按上述设计做出三根跑道,把它们相互对接使用,总长度会达到7m。当挡研板位置超过机头后,工作人员推动挡研板,利用滑轮在跑道上的自由滑动,可以使挡研板移动0.8m,然后再用防倒绳将其固定,就可以使其始终正对机头方向,起到挡研板所需要达到的作用。7m长的跑道足够满足两个生产班的回采进度,早班检修班到岗后将最里面一根跑道去掉,与最外面一根跑道对接,这样又形成一个7m跑道,如此循环使用,能够确保每天中班到岗后都有7m的跑道。

5结语

在新的煤炭生产大背景下,淮南矿业集团已将节能降耗、降低设备故障率作为主要的攻坚方向之一,同时确保工作人员的人身安全也一直是生产活动的重中之重。自移式挡研板的设计恰恰符合以上要求,与以往的挡研板相比,自移式挡研板可以根据需要对位置进行自动调节,每割l刀煤可以节约20min,满班就可节约2h,缩短了工序时间,增加了经济效益。此外,它的设计简单,零件重量轻,便于安装维护,可以在刮板机机头实现通用,还能大幅减少飞研对工作人员造成的安全威胁,降低风险系数。