矿井刮板转载机优化设计研究

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摘要：矿井刮板转载机作为矿井井下生产高效、持续开展的关键设备之一，其整体运行质量对矿井综合效益有着直接影响。从挡煤护板、可伸缩抬升装置、可拆卸活动电缆支架、机头封底板、悬空段中部槽、机头动力部和推移槽牵引耳的优化设计方面逐一对刮板转载机的优化设计开展分析，希望能为矿井刮板转载机更好地运行提供帮助。

关键词：矿井；刮板转载机；优化设计

刮板运输机作为井下生产运输中十分重要的关键性设备，是井下生产持续高效开展的关键所在。其在使用时同回采面运输机、破碎机及带式输送机等相互配合，将转载机机头搭接在小车上进行整体运行，进而确保转载机能随着回采面的推移进行整体调控，确保煤炭运输有效性。而为了更好地适应井下作业环境的复杂多变，有必要对刮板转载机结构进行改良优化，从而更好地为矿井生产提供服务。

1挡煤护板优化设计

在井下煤炭的运输过程中，刮板转载机挡煤护板会时常遭受煤炭的冲击，而常规的挡煤护板由于焊接强度较低，长时间使用中容易出现焊接衬块掉落的情况，因此需将原本直径4mm的坡口焊改为直径8mm的坡口焊，增加焊缝高度的同时提升焊接强度。通过这种优化改良，刮板转载机挡煤护板牢固性获得显著提升，有效满足了矿井生产需求。

2可伸缩抬升装置优化设计

刮板转载机在正常运行使用中，机头与动力部质量较大，通常会造成机头端部支撑力不足的情况，加之转载机机头和带式输送机机尾在伸缩时可能造成相互剐蹭，从而引发运行故障，阻碍正常作业，有必要进行针对性改良。针对此，设计一种可伸缩的抬升装置，其主要构成组件包括托架、压板、推移缸、底座等，作业时将其置于刮板转载机悬空段下端底座上，通过螺栓同推移缸相连。托架右侧有用于安装液压系统的底座，其装配时将悬空段中间槽一侧底板与托架上板利用螺栓紧固在一起，从而实现推移缸对液压系统抬升的控制，以便于作业人员根据实际运行情况进行实时调控，从而确保转载机运行的持续有效。图1为刮板转载机可升缩抬升装置结构示意图。该装置作业压力31.5MPa，作业行程700mm，额定拉力205kN，额定推力390kN。通过使用所设计的转载机可伸缩抬升装置，使得刮板转载机支撑力不足而容易发生剐蹭的情况得到了有效改善，作业效率显著提升，同时刮板转载机操作的自动化程度也获得提升，作业强度明显下降[1]。

3可拆卸活动电缆支架优化设计

随着回采作业的推移，在刮板转载机的使用中，为确保其运行的有效性，往往需要不断地布置走线，但数量众多的走线往往会出现安装难度高和走向不合理等众多问题，进而对运输作业效率造成负面影响，这就需要对其进行针对性的改良设计。而安装可拆卸的活动电缆支架就是一种有效的解决措施。该支架构成组件包括上下架体、螺母、螺栓等，作业时将其安装于刮板转载机封顶板上部，并通过螺栓螺母实现上下架体的连接。每个封顶板可安装2个活动电缆支架，通过与中部槽面的电缆钩相互配合，能实现对电缆的灵活安装，在简化作业现场电缆线路构成的同时，提升电缆布设速度[2]。1.上架体；2.螺栓；3.螺母；4.下架体。

4机头封底板优化设计

在矿井刮板转载机的作业运行中，其机头链轮下部回转处往往不可避免地会同刮板发生摩擦，不仅会造成较大的噪声，还会引起刮板磨损，影响设备使用寿命，因此需对机头封底板实施改良优化。图3为改良后的机头封底板结构示意图。其主要改进为，增大封底板同中板的间隔，并将封底板变为圆弧形，这样既可以确保刮板运行的平稳，还可避免封底板剐蹭刮板链造成的噪声，并显著延长刮板链与封底板的使用周期。矿井刮板转载机常规运行时，其悬空段中部槽经常会发生漏煤现象，从而造成不必要的浪费。对此，可将悬空段中部槽底部改为插接形式，在其下部增设连接板，从而降低煤炭漏失率，提升运输效益[3]。

6机头动力部优化设计

转载机伸缩机头的构成组件主要包括机头架、链轮轴组、拨链装置、挡板、连接板及螺栓等，其中机头架、连接板分别为左右对称、上下对称，此外，机头架侧边还可增配动力部，用于适应不同回采面的作业需求。可以说，整个动力部是全机的动力源头，确保其的推移有效性对于作业效率影响显著。为便于动力部的移动，将机头挡煤板改为高低可控式，也就是在驱动部连接罩下侧布设2套矿井刮板转载机可伸缩抬升设备，并通过油缸底部连接支撑底座，增加触地面积，同时将机头刮板和挡煤板连接方式改为铰接式，实现油缸牵引对挡板高度的调控，提升机头及动力部的运行效率。图4为优化后矿井刮板转载机机头结构示意图。1.液压油缸；2.铰接圆管；3.牵引杆。

7推移槽牵引耳优化设计

推移槽牵引耳是矿井刮板转载机推移过程中的主要受力结构组件之一，承载着巨大的扭曲力，长时间使用极易变形。因此需对其进行优化改良。图5为推移槽牵引耳优化后结构示意图。主要优化方式为：提升牵引耳板材强度，由Q345钢材改为Q460钢材，同时提升焊缝强度，并多焊接2个筋板用于增强牢固性，从而提升牵引耳整体强度，避免出现严重变形。同时通过这种改良，还使得牵引耳的耐磨性获得了提升，增加了矿井刮板转载机使用周期，提升了综合效益。1.筋板；2.耳板；3.筋板。

8结语

通过对矿井刮板转载机的优化改良，有效规避了运输作业对矿井刮板转载机关键组件的磨损，使得设备整体结构更加合理的同时，降低了矿井刮板转载机运行维护成本，增加了使用周期，为矿井综合效益的增加提供了积极推动力。

参考文献：

［1］张建军.基于Zigbee的地下转载机无线监控网络的设计与优化［J］.煤矿现代化，2019(2)：129-130.

［2］闫世元，崔卫秀，马庆.转载机综合防护系统关键技术研究［J］.煤矿机械，2019，40(7)：43-45.

［3］王海川，韩世勇.综采工作面转载机液压控制收煤装置［J］.煤，2018，27(4)：20-21.

作者:李小文 单位:同煤浙能麻家梁煤业有限责任公司