滚筒式清车机在高庄矿的应用.pdf

第 3 0卷第 3期 2 0 0 9年 3月 煤矿机械 Co a l Mi n e Ma c h i n e V0 l _ 3 0 No ． 3 Ma r ．2 0 o 9 口 使用 维修 滚筒式清车机在高庄矿的应用 刘杰 。王雷 ，陈义强 ，杨建奎 1 ． 平顶山煤业集 团， 河南 平顶山 4 6 7 0 o 1 ； 2 ． 中国矿业大学 机 电学院 ， 江苏 徐州 2 2 1 0 0 8 摘要 介绍了一种新型矿车清理的机械化设备。利 用采煤机 的截割原理 ， 采用电动机带动 链轮驱动 。 通过液压缸 实现清车工作上下、 左右、 前后三维空间平稳移动， 该机结构紧凑合理、 操作 方便 、 效率高， 较大地减轻 了工人 劳动强度， 提高了工作效率， 大大提 高了经济效益， 是理想的矿 车 清理设备。 关键词 矿车；滚筒；清车机 中图分类号 T D 5 2 4文献标志码B 文章编号 1 0 0 3 0 7 9 4 2 0 0 9 0 3 0 1 4 9 0 2 Ap p l i c a t i o n o f Dr u m t y p e T u bc l e a n e r i n Ga o z h u a n g Mi n e LI U J i e 。W ANG L e i 。CHEN Yi q i a n g ．YANG J i a nk u i 1 ． P i n g d i n g s h a n C o a l C o ． ，L t d ． 。 P i n g d i n g s h a n 4 6 7 0 0 1 ， C h i n a ； 2 ． Me e h a t r o n i e C o l l e g e o f C h i n a U n i v e r s i t y o f Mi n i n g a n d T e c h n o l o g y ， X u z h o u 2 2 1 0 0 8 ， C h i n a Abs t r a c t A n e w ma c h i n e r y e q u i p me n t o f t u bc l e a n e r wa s i n t r o d u c e d ． Ba s e d o n t h e c u t t i n g p r i n c i p l e o f c o a l wi n n i n g ma c h i n e，a mo t o r wa s u s e d t o d riv e t h e c h a i n wh e e l a n d t h e s t e a d y mo v e i n t h r e ed i me n ． s i o n a l s p a c e Was a c h i e v e d b y t h e h y d r a u l i c c y l i n d e r ．T he e q u i pme n t ha s a a d v a n t a g e o f s i mp l e s t r u c t u r e， c o n v e n i e n t o p e r a t i o n a n d h i g h e ffic i e n c y ．I t wi l l r e d u c e t h e l a b o r i n t e n s i t y，i nc r e a s e t h e wo r k e ffic i e n c y a n d e c o n o mi c b e n e f i t a n d i s a n i d e al e q u i p me n t o f t u bc l e a n e r ． Ke y wo r d st u b；d r u m ；t u bc l e a n e r 0引言 由于井下恶劣的环境和经常装载易附着 、 易凝 固的物料 ， 致使矿车底部产生沉积物， 使矿车有效容 积减 小， 从 而使 矿车 的载 重量平均 减少 了 5 ％ 一 1 0 ％。为了提高车辆的载重量， 必须进行矿车清扫 工作。采用人工清挖矿车， 工人劳动强度大 、 工作效 率低、 清挖效果差 ， 所以大部分矿井均采用机械清理 矿车。 目前 ， 清车设备及方法较多。大致可分为 1 水力作用设备此设备利用定向的承压水 流清扫矿车 ， 缺点 有水存在和冲洗工序时 间比较 长 、 有 大量的泥浆 。 2 冲击作用的设备此设备利用落下 的金属 球或金属块清扫矿车。缺点 矿车车斗损坏快 ； 工作 时噪音大。 3 装假底的设备假底用来防止碎煤或岩石 黏附在车斗底部。缺点 最初投资大。 4 振动作用的设备利用高频振动的作用来 清扫矿车。缺点 矿车车斗损坏快； 工作时噪音大。 5 机械作用的设备刷式和刮刀式。此设备 利用特制的金属刷或刮刀来破坏黏附层， 并将其从 车帮上刮下。缺点 车斗磨损快。 经过调研选用中国矿业大学研制的滚筒式清车 机， 经过 1 a的运行使用 ， 实践证明可以大大减轻工 人劳动强度， 提高了工作效率 ， 对车斗磨损也较小。 1 滤筒式清车机工作原理及参数 1 工作原理 见图 1 后移动 3根油缸以及圆截盘旋转实现矿车的全车清 理。由液压系统驱动上下移动油缸实现圆截盘上下 方向的移动 ； 圆截盘 的前后左右方 向的进给则 由前 后油缸和左右油缸来实现， 上下、 左右的移动设有小 跑车装置 ， 前后移动采用双向液压缸控制 ， 从而完成 行走 、 清挖和倒渣等工作。由操作台控制电机通过 减速器带动链轮使圆截盘旋转 ， 切割矿车内的黏结 物。采用液压传动方式分别对铲斗的上下 、 左右、 前 后移动进行控制。 主要利用采煤机的截割原理 ， 靠上下 、 左右及前 ．．． 1 4 9 ． ．． 图 1 清车机原理图 1 ． 减速器2 ． 电动机3 ． 左右行走油缸4 ． 截齿式链轮 5 ． 上下升降油缸6 ． 机架 2 技术参数 立柱油缸／ m m 8 01 2 0 0 左右移动油缸／ mm 8 0 x 9 0 0 前后移动油,／ m m 8 01 5 0 笪 主 壁 瞳 _ 杰， 等 第3 0 卷第3 期 液体工作压力／ MP a 长 宽 高／ m m 挖净率／ ％ 清车时间／ mi n 辆 2 清车机的组成 清车装置主要由动力源 、 减速器 、 链轮、 机架及 驱动装置等组成。 1 动力源 用电动机作为清车动力源 ， 考虑空 间的紧凑及 转速的要求， 采用二级 圆锥 一圆柱齿轮传 动 见 图 2 ， 根据动力要求计算电机功率 Pd 9．1 9 k w 叼 P 工作机所需功率 ， P --7 ． 5 k W； 田 电动 机 至工 作机 传动 的 总效 率， r ／ 叩1 2 |， 7 3 ⋯ 叼 0． 8 1 63。 一 图 2传 动原 理 图 结合电机标准选用 1 1 k W，Y 1 8 0 L一8型。通 过减速器将速度降低到要求的速度， 从而保护矿车， 使其磨损降低至最小。 2 减速器 减速器采用二级渐开线式齿轮减速器 ， 为减小 空间结构 ， 并实现方向上的垂直输出采用 圆锥齿轮 减速器 ， 齿轮材料选择 4 5钢 ， 根据需要进行相应 的 热处理 ， 以达到强度要求 。轴和箱体的材料分别为 4 5钢和铸铁 。 3 链轮及机架 链传动能较远地传递动力。通过电机带动链传 动 ， 使带截齿的链轮转动 ， 从而达到切割矿车底部沉 积物的目的， 在截齿外部增加了保护装置 以防止损 坏矿车见图3 。它由截齿头 、 复位弹簧及转盘组成 ， 图 3 截齿结构 1 ． 截齿头2 ． 复位弹簧3 ． 转盘 当截齿头碰到矿车 内箱体时 ， 截齿 头压缩复位 弹簧以保证不损伤车皮。因为系统要实现清车的目 的需要有 3个方向上的运动 ， 并且结合矿车的大小 ， 因而需要较大尺寸的机架， 以避免机器与矿车因为 空间不足而发生撞齿事故。 4 驱动装置 机械系统的升降、 前后 以及左右运动靠液压缸 驱动 ， 其液压系统原理见图4 。 圈 4液压原理 图 1 ． 上下油缸2 ． 前后油缸3 ． 左右油缸 3清车机的特点 滚筒式液压清车机具有技术先进 、 安全可靠、 实用性强、 节能、 维修量小 、 清车效率高等特点 ， 它随 着翻笼的翻转 ， 只需少量人工操作 ， 即可实现开机、 关机 ， 完成清车工作。经过翻笼的矿车， 车车必清， 并且对车皮不产生任何损坏 ， 使矿车始终保 持空车 状态下的有效容积。 4安装及使用中的注意事项 1 安装时 ， 控制阀安装位置要恰 当， 既要保证 不影响矿车运行 ， 又要保证手控阀能顺利工作。 2 安装主机 时， 要保证 滚筒 与车皮接触 面积 最大， 以确保清车效果 ， 避免损坏矿车车皮。 3 新矿车由于车皮必清， 不存在大量黏底现 象 ， 但对一些原有的如运输水泥 、 拌料等造成的大车 底 ， 应先用人工彻底清理 ， 再正常使用该清车机 。 4 对个别的由煤和矸石等形成 的较顽固的大 车底 ， 可采取在翻笼的翻转过程中暂停翻转 、 延长清 车时间的办法解决。 5 效 益分 析 滚筒式清车机经过在高庄矿 1 a的运行使用 ， 实践证明可以大大减轻工人劳动强度， 提高工作效 率 ， 每一车组的有效容积得到充分利用， 从而使矿车 的载重能力提升 1 0 ％ 。以运输 2 0 0辆／ d， 载重 1 t 矿车 1 a计算 ， 可增效益 2 8 8万元 ， 由此可见滚筒式 清车机的应用具有非常好的应用前景 。 参考文献 [ 1 ] 朱真才． 专利矿车车轮拆装机[ P ] ． 中国专利 Z L 0 3 2 2 0 1 9 8 ． 2 ， 2 0 0 40 2． [ 2 ] 刘巨元 ， 张 志茹． C Q J一6 o型液 压铲 式 清车机 [ J ] ． 金 属 矿山 ， 1 9 9 4 8 1 01 2 ． 作者简 介 刘杰 1 9 5 9一 ， 辽宁北 宁人 ， 现 工作于 平煤机 电处 ， 一 直从事技术方面工作． 一 l 5 0 一 收稿 日期 2 0 0 8 1 1 2 o 瑚{； ； 3 3 ∞ 3 2 ∞