朱愛香　于翔

【摘 要】目前水倉清理大部分還是沿用由工人用鐵鍬撮裝淤積物裝入礦車的傳統(tǒng)方式，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率相當(dāng)?shù)?，清理一次一般長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月甚至兩、三個(gè)月，耗費(fèi)了大量的人力和物力。針對(duì)這一問題本文對(duì)礦用履帶式水倉清淤機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與研究。詳細(xì)介紹了礦用履帶式水倉清淤機(jī)的總體布局和結(jié)構(gòu)、工作原理、關(guān)鍵技術(shù)等。

【關(guān)鍵詞】履帶，清淤機(jī)；總體布局；工作原理

為了縮短清倉周期，減少勞動(dòng)力，避免水災(zāi)，有效保障礦井高效安全生產(chǎn)，本文研發(fā)出一種高效的水倉清淤機(jī)，該機(jī)主要用于清理井下水倉中淤積的物料，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清理井下水倉的煤泥，該清淤機(jī)具有清挖能力強(qiáng)、集料范圍廣、裝車速度快、機(jī)動(dòng)性好、安全性好等特點(diǎn)。該產(chǎn)品具有緊湊的結(jié)構(gòu)，主要有履帶行走系統(tǒng)、螺旋集料輸送系統(tǒng)、集料鏟斗、液壓控制系統(tǒng)和防爆電機(jī)等組成。采用先進(jìn)的全液壓集成控制，液壓系統(tǒng)采用液壓先導(dǎo)，多功能換向閥，原裝進(jìn)口韓國(guó)斗山行走馬達(dá)等液壓件。行走履帶采用高質(zhì)的橡膠阻燃履帶，接觸面積大，抓地性能強(qiáng)，不易打滑。電器系統(tǒng)采用隔爆兼本安型真空磁力啟動(dòng)器和可編程控制箱，操作安全可靠。

1 礦用履帶式水倉清淤機(jī)的總體結(jié)構(gòu)

礦用履帶式水倉清淤機(jī)的主要工作環(huán)境是井下水倉，其工作特點(diǎn)是：工作條件惡劣，運(yùn)轉(zhuǎn)空間狹窄，地面有較多濕軟的煤泥。根據(jù)上文提到的實(shí)際工作環(huán)境，本課題研制的MQC-60/22L礦用履帶式水倉清淤機(jī)是集料、運(yùn)輸、裝料和自行走于一體的裝備。該設(shè)備的主要部件有：履帶行走裝置、刮板輸送機(jī)、螺旋集料裝置、電氣控制系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)等。

1-工作機(jī)構(gòu) 2-電氣系統(tǒng) 3-液壓系統(tǒng) 4-機(jī)架 5-履帶行走裝置

圖1 總體結(jié)構(gòu)圖

礦用履帶式水倉清淤機(jī)的總體結(jié)構(gòu)和布局如圖1所示，為了保證整機(jī)穩(wěn)定性，必須合理布置每個(gè)部件。在Solidworks三維設(shè)計(jì)軟件中繪制水倉清淤機(jī)虛擬樣機(jī)，并設(shè)置材料質(zhì)量屬性，使每個(gè)部件的重量盡可能接近實(shí)際重量，按圖1的結(jié)構(gòu)裝配完成，然后再質(zhì)量屬性中測(cè)量整機(jī)的重心位置，確保重心位置在整車主體車架幾何中心位置偏后，否則要調(diào)整部件的位置[1]。2 礦用履帶式水倉清淤機(jī)的工作原理

礦用履帶式水倉清淤機(jī)由YBK2-180L-4型防爆電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源。電機(jī)通過按鈕控制的QBZ30多回路磁力啟動(dòng)器內(nèi)部開閉合來啟動(dòng)。電動(dòng)機(jī)開始旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)與電機(jī)輸出軸相連的三聯(lián)齒輪泵旋轉(zhuǎn)，液壓泵驅(qū)動(dòng)履帶行走馬達(dá)、刮板輸送馬達(dá)、鏟斗油缸實(shí)現(xiàn)全液壓螺旋集料、刮板運(yùn)輸。

礦用履帶式水倉清淤機(jī)的主要工作部分介紹：

（1）鏟斗螺旋集料部分

鏟斗主要由鏟斗、左右螺旋和抬起油缸組成，在鏟裝煤泥時(shí)，鏟斗可抬起、落下，充分集料，通過刮板下輸送向上送料。

（2）運(yùn)輸部分

運(yùn)輸槽機(jī)構(gòu)主要由液壓馬達(dá)、運(yùn)輸槽和鏈輪傳動(dòng)部分、圓環(huán)鏈、刮板、張緊裝置等部件組成，從動(dòng)部分同時(shí)帶動(dòng)鏟斗下螺旋集料結(jié)構(gòu)。運(yùn)輸槽槽底采用進(jìn)口耐磨板材料，主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和刮板均選用高強(qiáng)度耐磨合金鋼材料。啟動(dòng)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)刮板輸送機(jī)可把煤泥從鏟斗輸送到運(yùn)輸槽末端，然后倒入礦車中。

3 關(guān)鍵技術(shù)

本文研究的MQC-60/22L礦用履帶式水倉清淤機(jī)主要用于清理井下水倉中淤積的物料，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清理井下水倉的煤泥，該清淤機(jī)具有清挖能力強(qiáng)、集料范圍廣、裝車速度快、機(jī)動(dòng)性好、安全性好等特點(diǎn)。該產(chǎn)品具有緊湊的結(jié)構(gòu)，主要有履帶行走系統(tǒng)[2]、螺旋集料輸送系統(tǒng)、集料鏟斗、液壓控制系統(tǒng)和防爆電機(jī)等組成。采用先進(jìn)的全液壓集成控制，液壓系統(tǒng)采用液壓先導(dǎo)，多功能換向閥，原裝進(jìn)口韓國(guó)斗山行走馬達(dá)等液壓件。行走履帶采用高質(zhì)的橡膠阻燃履帶，接觸面積大，抓地性能強(qiáng)，不易打滑。電器系統(tǒng)采用隔爆兼本安型真空磁力啟動(dòng)器和可編程控制箱，操作安全可靠。清淤機(jī)參考了國(guó)內(nèi)外同行的先進(jìn)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行了完善和改進(jìn)，更加滿足井下清淤，該機(jī)采用負(fù)載傳感多路換向閥可以滿足一個(gè)泵帶兩個(gè)行走機(jī)構(gòu)的要求，多聯(lián)齒輪泵分別帶一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使所有的執(zhí)行機(jī)構(gòu)壓力流量互不干擾，達(dá)到了各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以同時(shí)動(dòng)作的要求?？煽啃愿邏勖L(zhǎng)。其整機(jī)的特點(diǎn)如下：

（1）集料裝置采用螺旋集料裝置；輸送部分采用刮板輸送裝置，螺旋集料裝置和刮板輸送機(jī)通過錐齒輪連接，采用一個(gè)馬達(dá)帶動(dòng)，減少了驅(qū)動(dòng)部件，降低了成本。

（2）針對(duì)清淤機(jī)的功能和工作條件，重新設(shè)計(jì)了專用的行走裝置，行走底盤采用分體式H型底盤，在礦井運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候拆卸方便；另外采用高扭矩的行走馬達(dá)，并增加了履帶寬度，提高整機(jī)的牽引力和穩(wěn)定性。

（3）負(fù)載傳感液壓系統(tǒng)和定量系統(tǒng)相結(jié)合，使系統(tǒng)既可以根據(jù)負(fù)載的變化自動(dòng)調(diào)整功率的大小，還可以保證一些部件的強(qiáng)制勻速運(yùn)動(dòng)。不僅降低了能量的損耗，而且還能保證不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作互不干擾。

（4）在集料和輸送裝置上增加了升降油缸，使得清淤機(jī)根據(jù)不同的工況調(diào)整集料裝置的高度，增加了清淤機(jī)的實(shí)用性。

4 結(jié)束語

礦用履帶式水倉清淤機(jī)是集料、運(yùn)輸、行走和卸料于一體的井下水倉清淤設(shè)備。該產(chǎn)品具有集料范圍廣、裝車速度快、機(jī)動(dòng)性好、安全性好等特點(diǎn)。該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，采用先進(jìn)的全液壓集成控制，液壓系統(tǒng)采用液壓先導(dǎo)，多功能換向閥，原裝進(jìn)口韓國(guó)斗山行走馬達(dá)等液壓件。行走履帶采用高質(zhì)的橡膠阻燃履帶[3]，接觸面積大，抓地性能強(qiáng)，不易打滑。電器系統(tǒng)采用隔爆兼本安型真空磁力啟動(dòng)器和可編程控制箱，操作安全可靠。可提高煤礦生產(chǎn)的效率，改善工人的工作環(huán)境，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

[1]Dave Porter.Spur for fuel-cell research[J].Mining Magazine，2006（5）.

[2]楊春海.掘進(jìn)機(jī)履帶式行走機(jī)構(gòu)的研究[J].科學(xué)之友， 2008，36（3）：1-2.

[3]JG/T57-1999，液壓挖掘機(jī)履帶[S].1-10.