試論煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)的機(jī)電一體化改造

前言
　　 從當(dāng)前煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)用現(xiàn)狀來看，隨著煤礦運(yùn)輸作業(yè)高標(biāo)準(zhǔn)的形成，煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行原理逐漸暴露出一些問題。而煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)機(jī)電一體化則可滿足煤礦生產(chǎn)企業(yè)的要求。
　　1 煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀
　　 目前，膠帶運(yùn)輸機(jī)設(shè)備已于礦業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域得到了普及應(yīng)用。從膠帶運(yùn)輸機(jī)在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中的應(yīng)用效果來看，這一設(shè)備不僅節(jié)約了大量的人力資源成本，幫助生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)了物料運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化，同時(shí)還有效改善了各類煤礦產(chǎn)品的運(yùn)輸效率[1]。由此可認(rèn)為，這一設(shè)備的引入為煤礦生產(chǎn)作業(yè)提供了良好的支持。但隨著煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)量、運(yùn)送距離等參數(shù)的不斷變化，這一設(shè)備運(yùn)行期間卸載點(diǎn)皮帶架等時(shí)段出現(xiàn)故障問題的風(fēng)險(xiǎn)也隨之升高。
　　2 煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)的機(jī)電一體化改造分析
　　 針對(duì)煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)的機(jī)電一體化改造進(jìn)行分析和研究，主要從以下幾方面入手：
　　2.1 改造原理方面
　　 煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)機(jī)電一體化改造的重要性體現(xiàn)為：在設(shè)備高速運(yùn)行狀態(tài)下，設(shè)備膠帶表面一些大的煤塊及其他物料等到達(dá)卸載點(diǎn)處卸掉時(shí)，由于速度較快，受高速?zèng)_擊因素的影響，大的煤礦及一些重的物料會(huì)對(duì)皮帶的支架進(jìn)行撞擊，導(dǎo)致托輥松動(dòng)，造成皮帶支撐架托輥掉落、甚至造成托輥架傾倒，發(fā)生安全事故。也勢(shì)必會(huì)影響煤礦的正常生產(chǎn)、影響煤礦的經(jīng)濟(jì)效益。所以對(duì)煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)機(jī)電一體化改造尤為重要，只有對(duì)運(yùn)輸機(jī)性能改造提升，才能更有利煤礦產(chǎn)能的提升，提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益。以山西宏廈第一建設(shè)有限公司的膠帶運(yùn)輸機(jī)改造流程為例，該公司發(fā)現(xiàn)其所主推膠帶運(yùn)輸機(jī)型號(hào)——DTL140/1890/2容易在運(yùn)行過程中出現(xiàn)托輥架傾倒問題，且上述問題導(dǎo)致該型號(hào)的煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)產(chǎn)量下降。為改善這一狀況，該公司依據(jù)其托輥架傾倒原因，初步確定機(jī)電一體化改造方案。
　　 根據(jù)上述狀況，確定改造原理為：提高煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)卸載點(diǎn)前托輥架的抗高速?zèng)_擊能力，確保其能夠于大的煤塊、重的物料等掉落時(shí)快速分?jǐn)倷M向沖擊力，以此維持皮帶架的相對(duì)穩(wěn)定，進(jìn)而減少皮帶架傾倒等故障問題的發(fā)生[2]。
　　2.2 改造方案方面
　　 確定煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)改造方案的關(guān)鍵在于：結(jié)合膠帶運(yùn)輸機(jī)在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中的常見故障問題，初步確定改造要點(diǎn)，以降低故障形成風(fēng)險(xiǎn)、減弱故障對(duì)煤礦生產(chǎn)作業(yè)的影響為基本原則，擬定適宜的機(jī)電一體化改造方案。參照煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)的機(jī)電一體化改造要求，可將其改造方案確定為：將煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)卸載點(diǎn)（漏煤斗）這一關(guān)鍵部位作為改造點(diǎn)，于此處增設(shè)鋼板所制作的“工”字鋼架作為支撐，并對(duì)卸載點(diǎn)四周托輥架加固，并做好節(jié)點(diǎn)的過度，借助這一穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，幫助皮帶架實(shí)現(xiàn)沖擊力的轉(zhuǎn)移與分散，進(jìn)而提升皮帶架結(jié)構(gòu)的抗沖擊能力。
　　 結(jié)合上述要求，可將煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)的具體機(jī)電一體化改造方案為：于煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)設(shè)備相鄰?fù)休伡鼙砻婧附娱L(zhǎng)度為1550mm的50*50mm的方鋼材料（對(duì)應(yīng)用的部件的承受能力及成本的考慮，選用50*50mm的方鋼），于卸載點(diǎn)處形成穩(wěn)定的四架托輥架結(jié)構(gòu)。從整體角度來講，這種機(jī)電一體化改造設(shè)備的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)為：直接于設(shè)備相鄰?fù)休伡鼙砻媸褂?0*50mm方鋼材料進(jìn)行拼接，有效避免了直接更換四架托輥架帶來的高額成本;此外，這種直接焊接改造原理較為簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固牢靠，整個(gè)改造過程的耗時(shí)較短，有助于幫助煤礦生產(chǎn)企業(yè)節(jié)約膠帶運(yùn)輸機(jī)機(jī)電一體化改造工作的耗時(shí)。由此可認(rèn)為，這種改造方法更加契合煤礦生產(chǎn)企業(yè)的要求。
　　2.3 效果分析方面
　　 機(jī)電一體化改造方案的選擇需要從改造效果、改造成本兩方面綜合進(jìn)行評(píng)估。在評(píng)估直接焊接法機(jī)電一體化改造模式的改造效果時(shí)，應(yīng)注意從煤塊運(yùn)輸流程性、運(yùn)輸效率及故障發(fā)生率等方面進(jìn)行分析。以遼源礦業(yè)集團(tuán)有限公司的金寶屯煤礦為例，該企業(yè)在金寶屯煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，主要采用TD-75型號(hào)固定落地式帶式膠帶運(yùn)輸機(jī)、SSJ-800/2×40F型號(hào)雙向運(yùn)輸伸縮帶式運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行傳輸作業(yè)。為了減少煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)托輥架傾倒對(duì)煤礦生產(chǎn)作業(yè)的影響，自2018年下旬初步確定了直接焊接法改造方案后，于2018年10月正式檢驗(yàn)改造后膠帶運(yùn)輸機(jī)設(shè)備的應(yīng)用效果。結(jié)果顯示：在為期5個(gè)月的改造效果評(píng)估期間，以直接焊接法改造后的近20臺(tái)不同型號(hào)的煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)均未出現(xiàn)托輥架傾倒等故障問題。而從改造后膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸效率等參數(shù)的對(duì)比來看，與改造前相比，改造后煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸效率約提升5%左右。上述結(jié)果證實(shí)：直接焊接法可有效分散皮帶架的橫向沖擊力，提高皮帶架的抗沖擊能力。而從安全角度來講，提高了運(yùn)輸機(jī)的穩(wěn)固能力，減少或避免了皮帶架變形的故障，保障了安全施工。從成本角度來講，由于卸載點(diǎn)的物料運(yùn)輸操作的沖擊作用得到了有效改善，煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)日常運(yùn)行期間維修維護(hù)工作量減少，維修維護(hù)產(chǎn)生托輥架成本、皮帶架成本消耗等均相應(yīng)的減少，從而給煤礦節(jié)約了維修花費(fèi)，增大了煤礦的經(jīng)濟(jì)效益。
　　結(jié)論
　　 綜上所述，加強(qiáng)煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)的機(jī)電一體化改造具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，應(yīng)在深入了解煤礦生產(chǎn)企業(yè)對(duì)礦產(chǎn)資源運(yùn)輸作業(yè)要求的基礎(chǔ)上，遵循提高運(yùn)輸生產(chǎn)效率、保障運(yùn)輸安全原則，借助適宜的機(jī)電一體化改造方案提高煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)的性能。此外，隨著煤礦生產(chǎn)企業(yè)對(duì)實(shí)踐生產(chǎn)作業(yè)要求的變化，還應(yīng)注意合理調(diào)整煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)的機(jī)電一體化改造方案，以確保這一運(yùn)輸設(shè)備可持續(xù)滿足煤礦生產(chǎn)企業(yè)的要求。