山西煤礦機械制造股份有限公司 山西太原 030031

煤 礦井下采煤過程中，刮板輸送機先把煤卸載到順槽轉(zhuǎn)載機上，再由轉(zhuǎn)載機運走。目前，轉(zhuǎn)載機主要采用 2 種卸載方式，端卸式和交叉?zhèn)刃妒?。交叉?zhèn)刃妒脚c端卸式相比，具有卸載高度低、裝煤效果好等優(yōu)點[1]，被許多煤礦所采用，特別是一些大型煤礦。

我國華北等地區(qū)井田的煤質(zhì)較穩(wěn)定，是低硫、高發(fā)熱量煤炭，但煤層夾層較多，主要有細砂巖、粉砂巖、石英砂巖、石灰?guī)r、鋁土巖、砂質(zhì)泥巖等，高含矸量 (約 60%) 對煤機裝備損壞非常嚴重，其中以交叉?zhèn)刃妒睫D(zhuǎn)載機的過渡槽損壞尤為突出[2]。過渡槽是刮板輸送機與順槽轉(zhuǎn)載機之間銜接的重要部件，其壽命關(guān)系到整個運輸系統(tǒng)的運行情況，直接影響生產(chǎn)[3]。在實際使用過程中，無論是進口的還是國產(chǎn)的過渡槽，都存在磨損嚴重、可靠性低、壽命較短、更換頻繁的問題。筆者從國內(nèi)過渡槽結(jié)構(gòu)出發(fā)，對使用過程中出現(xiàn)的問題，進行了針對性的改進設(shè)計。

1 過渡槽的種類

目前國內(nèi)的過渡槽普遍采用整體設(shè)計和分體設(shè)計2 種方式。

整體設(shè)計過渡槽如圖 1 所示。過渡槽連接耳與機頭架連接耳重疊搭接，兩端分別用 1 個聯(lián)接銷從連接耳孔中穿入，使過渡槽與機頭架連接成一個整體。端頭支架推移機頭架前移時，帶動過渡槽一起移動，進而帶動整個轉(zhuǎn)載機前移。

圖1 整體設(shè)計過渡槽

分體設(shè)計過渡槽如圖 2 所示。將整體設(shè)計式過渡槽一分為二，分成 1 個短過渡槽和 1 個長過渡槽，短過渡槽與機頭架連接，長過渡槽與短過渡槽由 4 個連接啞鈴連接，短過渡槽連接耳與機頭架連接耳重疊搭接，聯(lián)接銷插入連接耳孔中，使短過渡槽與機頭架形成一個整體。端頭支架推移機頭架前移時，帶動短過渡槽一起移動，進而帶動整個轉(zhuǎn)載機前移。

圖2 分體設(shè)計過渡槽

2 過渡槽存在的問題

2.1 整體式過渡槽存在的問題

在實際使用過程中，過渡槽與機頭架由聯(lián)接銷連接成一個整體，形成一個 90°的夾角，轉(zhuǎn)載機在移動過程中因彎曲而形成的彎矩導致聯(lián)接銷處的連接耳開焊、斷裂，致使過渡槽與機頭架的連接失效[4]。

此外，過渡槽中板、翼板與底板的夾角偏大，一般為 12°～ 15°，如圖 3 所示。當機頭架中板高度由463 mm 向 210 mm 過渡時，中板轉(zhuǎn)彎半徑偏小，只有R5 000 和R3 045，導致過渡槽中板、翼板磨損嚴重，特別在某些特殊礦井條件下，過渡槽需要頻繁更換。

圖3 整體設(shè)計過渡槽

2.2 分體式過渡槽存在的問題

分體式過渡槽雖然在一定條件下可以將其與機頭架之間的彎矩釋放出來，對連接耳起到保護作用，但是與整體式過渡槽相比，分體式過渡槽的中板、翼板與底板的夾角，以及中板的轉(zhuǎn)彎半徑并沒有發(fā)生變化，如圖 4 所示。分體式過渡槽的磨損仍然十分嚴重，可靠性依然很低。

3 改進方案

3.1 難點分析

圖4 分體設(shè)計過渡槽

整體式過渡槽由于自身結(jié)構(gòu)的缺陷，既不能有效適應轉(zhuǎn)載機移動時所產(chǎn)生的彎矩，對連接耳產(chǎn)生破壞，又不能克服轉(zhuǎn)載機運轉(zhuǎn)時刮板與過渡槽中板產(chǎn)生的摩擦力，已逐步被分體式過渡槽所取代。因而，如何提高分體式過渡槽的耐磨性，成為提高交叉?zhèn)刃妒睫D(zhuǎn)載機過渡槽可靠性的關(guān)鍵。

3.2 改進方案

減小過渡槽中板、翼板與底板的夾角，增大過渡槽中板的轉(zhuǎn)彎半徑。如圖 5 所示，在不增加轉(zhuǎn)載機整機長度的基礎(chǔ)上，由機頭架向轉(zhuǎn)載機平段過渡時，改成由短過渡槽、長過渡槽以及抬高槽 1、抬高槽 2 組合而成。分體式過渡槽的長度由 4 m 變?yōu)?7 m，使得長過渡槽中板、翼板與底板的夾角大幅減小，只有5°，轉(zhuǎn)彎半徑增大為R12 000 和R8 000。

圖5 新型分體式過渡槽

增加抬高槽導致夾角變小及轉(zhuǎn)彎半徑增大，使過渡槽中板的直線段增加，彎曲段減少。在直線段部分刮板托起圓環(huán)鏈，圓環(huán)鏈與中板不接觸，形成刮板與中板的面接觸，減小了運行阻力，降低了電動機的功率損耗，減少了中板和圓環(huán)鏈的磨損。

4 使用效果

陜西榆林某煤礦一次采全高配套運輸設(shè)備包括SGZ1250/2×1500 刮板輸送機、SZZ1550/525 轉(zhuǎn)載機、PLM4500 破碎機、ZY2700 帶式輸送機。上述設(shè)備共使用 2 套，轉(zhuǎn)載機與刮板輸送機采用搭接方式。在煤礦地質(zhì)條件、煤礦工作人員、槽體板材工藝、使用時間等基本相同的條件下，對比分析過渡槽的磨損情況。

第 1 次使用時，過渡槽采用分體式設(shè)計，但未增加抬高槽，過渡槽磨損情況如表 1 所列。

第 2 次使用時，過渡槽采用分體式設(shè)計，并增加2 個抬高槽，用來輔助長過渡槽減小中板、翼板與底板的夾角，增大中板的轉(zhuǎn)彎半徑。改進后，過渡槽的磨損情況如表 2 所列。

表1 轉(zhuǎn)載機過渡槽磨損情況

表2 改進后轉(zhuǎn)載機過渡槽磨損情況

對比表 1、2 可知，在增加了 2 個抬高槽后，過渡槽中板和翼板的磨損分別減小了 18 和 17.7 個百分點，減磨效果顯著。

5 結(jié)語

改造后的過渡槽各項指標參數(shù)達到了設(shè)計要求，滿足了工作面的生產(chǎn)使用要求，取得了較好的經(jīng)濟效益，在適應性、可靠性和先進性上優(yōu)于同類設(shè)備，可在類似地質(zhì)條件的煤礦推廣。