试论煤矿胶带运输机的机电一体化改造
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摘 要：伴随煤矿产业对机电一体化技术的开发和利用，胶带运输机运用于煤矿行业的范围越来越广，作为矿业生产中的常用设备，煤矿胶带运输机的重要性不言而喻。基于此，本文主要针对煤矿胶带运输机的应用现状进行分析;并分别从改造原理方面、改造方案方面、效果分析方面，细化阐述煤矿胶带运输机机电一体化改造流程，以期为煤矿胶带运输机的实践改造工作提供良好的理论参考。
关键词：煤矿胶带运输机;机电一体化改造;理论参考
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.049
0 前言
从当前煤矿胶带运输机的运用现状来看，随着煤矿运输作业高标准的形成，煤矿胶带运输机的传统结构、运行原理逐渐暴露出一些问题。而煤矿胶带运输机机电一体化则可满足煤矿生产企业的要求。
1 煤矿胶带运输机应用现状
目前，胶带运输机设备已于矿业生产、工业生产等领域得到了普及应用。从胶带运输机在煤矿生产作业中的应用效果来看，这一设备不仅节约了大量的人力资源成本，帮助生产企业实现了物料运输的自动化，同时还有效改善了各类煤矿产品的运输效率[1]。由此可认为，这一设备的引入为煤矿生产作业提供了良好的支持。但随着煤矿胶带运输机运量、运送距离等参数的不断变化，这一设备运行期间卸载点皮带架等时段出现故障问题的风险也随之升高。
2 煤矿胶带运输机的机电一体化改造分析
针对煤矿胶带运输机的机电一体化改造进行分析和研究，主要从以下几方面入手：
2.1 改造原理方面
煤矿胶带运输机机电一体化改造的重要性体现为：在设备高速运行状态下，设备胶带表面一些大的煤块及其他物料等到达卸载点处卸掉时，由于速度较快，受高速冲击因素的影响，大的煤矿及一些重的物料会对皮带的支架进行撞击，导致托辊松动，造成皮带支撑架托辊掉落、甚至造成托辊架倾倒，发生安全事故。也势必会影响煤矿的正常生产、影响煤矿的经济效益。所以对煤矿胶带运输机机电一体化改造尤为重要，只有对运输机性能改造提升，才能更有利煤矿产能的提升，提高煤矿经济效益。以山西宏厦第一建设有限公司的胶带运输机改造流程为例，该公司发现其所主推胶带运输机型号——DTL140/1890/2容易在运行过程中出现托辊架倾倒问题，且上述问题导致该型号的煤矿胶带运输机产量下降。为改善这一状况，该公司依据其托辊架倾倒原因，初步确定机电一体化改造方案。
根据上述状况，确定改造原理为：提高煤矿胶带运输机卸载点前托辊架的抗高速冲击能力，确保其能够于大的煤块、重的物料等掉落时快速分摊横向冲击力，以此维持皮带架的相对稳定，进而减少皮带架倾倒等故障问题的发生[2]。
2.2 改造方案方面
确定煤矿胶带运输机改造方案的关键在于：结合胶带运输机在煤矿生产作业中的常见故障问题，初步确定改造要点，以降低故障形成风险、减弱故障对煤矿生产作业的影响为基本原则，拟定适宜的机电一体化改造方案。参照煤矿胶带运输机的机电一体化改造要求，可将其改造方案确定为：将煤矿胶带运输机卸载点（漏煤斗）这一关键部位作为改造点，于此处增设钢板所制作的“工”字钢架作为支撑，并对卸载点四周托辊架加固，并做好节点的过度，借助这一稳定的结构，帮助皮带架实现冲击力的转移与分散，进而提升皮带架结构的抗冲击能力。
结合上述要求，可将煤矿胶带运输机的具体机电一体化改造方案为：于煤矿胶带运输机设备相邻托辊架表面焊接长度为1550mm的50*50mm的方钢材料（对应用的部件的承受能力及成本的考虑，选用50*50mm的方钢），于卸载点处形成稳定的四架托辊架结构。从整体角度来讲，这种机电一体化改造设备的优势体现为：直接于设备相邻托辊架表面使用50*50mm方钢材料进行拼接，有效避免了直接更换四架托辊架带来的高额成本;此外，这种直接焊接改造原理较为简单，结构稳固牢靠，整个改造过程的耗时较短，有助于帮助煤矿生产企业节约胶带运输机机电一体化改造工作的耗时。由此可认为，这种改造方法更加契合煤矿生产企业的要求。
2.3 效果分析方面
机电一体化改造方案的选择需要从改造效果、改造成本两方面综合进行评估。在评估直接焊接法机电一体化改造模式的改造效果时，应注意从煤块运输流程性、运输效率及故障发生率等方面进行分析。以辽源矿业集团有限公司的金宝屯煤矿为例，该企业在金宝屯煤矿生产作业中，主要采用TD-75型号固定落地式带式胶带运输机、SSJ-800/2×40F型号双向运输伸缩带式运输机进行传输作业。为了减少煤矿胶带运输机托辊架倾倒对煤矿生产作业的影响，自2018年下旬初步确定了直接焊接法改造方案后，于2018年10月正式检验改造后胶带运输机设备的应用效果。结果显示：在为期5个月的改造效果评估期间，以直接焊接法改造后的近20台不同型号的煤矿胶带运输机均未出现托辊架倾倒等故障问题。而从改造后胶带运输机运输效率等参数的对比来看，与改造前相比，改造后煤矿胶带运输机的运输效率约提升5%左右。上述结果证实：直接焊接法可有效分散皮带架的橫向冲击力，提高皮带架的抗冲击能力。而从安全角度来讲，提高了运输机的稳固能力，减少或避免了皮带架变形的故障，保障了安全施工。从成本角度来讲，由于卸载点的物料运输操作的冲击作用得到了有效改善，煤矿胶带运输机日常运行期间维修维护工作量减少，维修维护产生托辊架成本、皮带架成本消耗等均相应的减少，从而给煤矿节约了维修花费，增大了煤矿的经济效益。
3 结论
综上所述，加强煤矿胶带运输机的机电一体化改造具有一定的现实意义。为了实现上述目的，应在深入了解煤矿生产企业对矿产资源运输作业要求的基础上，遵循提高运输生产效率、保障运输安全原则，借助适宜的机电一体化改造方案提高煤矿胶带运输机的性能。此外，随着煤矿生产企业对实践生产作业要求的变化，还应注意合理调整煤矿胶带运输机的机电一体化改造方案，以确保这一运输设备可持续满足煤矿生产企业的要求。
参考文献：
[1]张艳培.煤矿胶带运输机机电一体化改造探析[J].技术与市场，2019，26（04）：163+165.
[2]师寅.胶带运输机的机电一体化改造分析[J].内蒙古煤炭经济，2017（22）：14-15.
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