1.2往復(fù)式給煤機(jī)防竄倉(cāng)裝置的設(shè)計(jì)研究 
往復(fù)式給煤機(jī)安裝在煤倉(cāng)下口處，在煤礦井下生產(chǎn)中，設(shè)置一定容量的煤倉(cāng)對(duì)于保證消峰平谷和高產(chǎn)、高效是十分必要的。它可以有效地提高工作面采掘設(shè)備的利用率，充分發(fā)揮運(yùn)輸系統(tǒng)的潛力，保證連續(xù)均衡生產(chǎn)。但是，煤倉(cāng)竄倉(cāng)事故在我國(guó)煤礦經(jīng)常發(fā)生。竄倉(cāng)事故常造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，井下停產(chǎn)，當(dāng)竄倉(cāng)煤量較大時(shí)，還會(huì)阻塞巷道，造成運(yùn)輸巷通風(fēng)不暢，引起瓦斯爆炸等事故。 
1.2.1 方案構(gòu)思 
研制防竄倉(cāng)裝置的最終目的是控制給煤機(jī)閘門(mén)，使其能在竄倉(cāng)發(fā)生時(shí)非?？斓仃P(guān)閉，減少水煤流量，以防止和降低竄倉(cāng)所造成的對(duì)人身安全和運(yùn)輸系統(tǒng)的危害。為此，防竄倉(cāng)裝置應(yīng)能滿(mǎn)足兩個(gè)工作狀態(tài)，一是給煤機(jī)正常工作時(shí)對(duì)閘門(mén)位置的控制，以達(dá)到對(duì)給煤機(jī)給煤量的控制和煤倉(cāng)中有水時(shí)對(duì)竄倉(cāng)事故的預(yù)防；二是在竄倉(cāng)發(fā)生時(shí)能立即檢測(cè)到并控制防竄倉(cāng)裝置快速關(guān)閉閘門(mén)，在竄倉(cāng)得到有效控制后，可適當(dāng)調(diào)整閘門(mén)開(kāi)度，使倉(cāng)中的水煤按一定的控制流量排出。 
（1）針對(duì)防竄倉(cāng)裝置工作特點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)方案擬定如下：①防竄倉(cāng)裝置的組成。防竄倉(cāng)裝置由液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)和傳感器組成。② 閘門(mén)快速關(guān)閉所需要的動(dòng)力。 (2)設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)：①合理選擇液壓系統(tǒng)的參數(shù)，包括蓄能器的氣體常數(shù)，充液壓力，管路直徑和長(zhǎng)度，可以使防竄倉(cāng)裝置和閘門(mén)關(guān)閉時(shí)間控制在1 S以?xún)?nèi)。②蓄能器的氣體常數(shù)和充液壓力對(duì)系統(tǒng)的影響較大，如此值偏大，則液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度增長(zhǎng)過(guò)快，加速度大，對(duì)系統(tǒng)沖擊也大；如此值偏小，則液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度增大過(guò)緩，且速度衰減也較快。③管路直徑對(duì)系統(tǒng)的性能影響最大，如管路直徑偏小，則管內(nèi)液體的流速就大，運(yùn)動(dòng)阻力急劇增加，造成液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)加速度衰減過(guò)快，活塞運(yùn)動(dòng)速度上不去，影響閘門(mén)關(guān)閉時(shí)間。④在閘門(mén)關(guān)閉時(shí)間控制在1 S以?xún)?nèi)的技術(shù)指標(biāo)下，管路長(zhǎng)度可以滿(mǎn)足液壓動(dòng)力裝置實(shí)際工程應(yīng)用中靈活布置的要求。⑤ 閘門(mén)質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的變化對(duì)系統(tǒng)的性能影響要很小。本液壓動(dòng)力裝置能夠適應(yīng)不同的往復(fù)式給煤機(jī)其閘門(mén)質(zhì)量及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化的要求，具有一定的通用性。 1.2.2 工作原理 
根據(jù)防竄倉(cāng)裝置的工作特點(diǎn)和所擬定的方案，設(shè)計(jì)了防竄倉(cāng)裝置，其工作原理如圖1所示，系統(tǒng)的工作原理簡(jiǎn)述如下：

1.2往復(fù)式給煤機(jī)防竄倉(cāng)裝置的設(shè)計(jì)研究 
往復(fù)式給煤機(jī)安裝在煤倉(cāng)下口處，在煤礦井下生產(chǎn)中，設(shè)置一定容量的煤倉(cāng)對(duì)于保證消峰平谷和高產(chǎn)、高效是十分必要的。它可以有效地提高工作面采掘設(shè)備的利用率，充分發(fā)揮運(yùn)輸系統(tǒng)的潛力，保證連續(xù)均衡生產(chǎn)。但是，煤倉(cāng)竄倉(cāng)事故在我國(guó)煤礦經(jīng)常發(fā)生。竄倉(cāng)事故常造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，井下停產(chǎn)，當(dāng)竄倉(cāng)煤量較大時(shí)，還會(huì)阻塞巷道，造成運(yùn)輸巷通風(fēng)不暢，引起瓦斯爆炸等事故。 
1.2.1 方案構(gòu)思 
研制防竄倉(cāng)裝置的最終目的是控制給煤機(jī)閘門(mén)，使其能在竄倉(cāng)發(fā)生時(shí)非常快地關(guān)閉，減少水煤流量，以防止和降低竄倉(cāng)所造成的對(duì)人身安全和運(yùn)輸系統(tǒng)的危害。為此，防竄倉(cāng)裝置應(yīng)能滿(mǎn)足兩個(gè)工作狀態(tài)，一是給煤機(jī)正常工作時(shí)對(duì)閘門(mén)位置的控制，以達(dá)到對(duì)給煤機(jī)給煤量的控制和煤倉(cāng)中有水時(shí)對(duì)竄倉(cāng)事故的預(yù)防；二是在竄倉(cāng)發(fā)生時(shí)能立即檢測(cè)到并控制防竄倉(cāng)裝置快速關(guān)閉閘門(mén)，在竄倉(cāng)得到有效控制后，可適當(dāng)調(diào)整閘門(mén)開(kāi)度，使倉(cāng)中的水煤按一定的控制流量排出。 
（1）針對(duì)防竄倉(cāng)裝置工作特點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)方案擬定如下：①防竄倉(cāng)裝置的組成。防竄倉(cāng)裝置由液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)和傳感器組成。② 閘門(mén)快速關(guān)閉所需要的動(dòng)力。 (2)設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)：①合理選擇液壓系統(tǒng)的參數(shù)，包括蓄能器的氣體常數(shù)，充液壓力，管路直徑和長(zhǎng)度，可以使防竄倉(cāng)裝置和閘門(mén)關(guān)閉時(shí)間控制在1 S以?xún)?nèi)。②蓄能器的氣體常數(shù)和充液壓力對(duì)系統(tǒng)的影響較大，如此值偏大，則液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度增長(zhǎng)過(guò)快，加速度大，對(duì)系統(tǒng)沖擊也大；如此值偏小，則液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度增大過(guò)緩，且速度衰減也較快。③管路直徑對(duì)系統(tǒng)的性能影響最大，如管路直徑偏小，則管內(nèi)液體的流速就大，運(yùn)動(dòng)阻力急劇增加，造成液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)加速度衰減過(guò)快，活塞運(yùn)動(dòng)速度上不去，影響閘門(mén)關(guān)閉時(shí)間。④在閘門(mén)關(guān)閉時(shí)間控制在1 S以?xún)?nèi)的技術(shù)指標(biāo)下，管路長(zhǎng)度可以滿(mǎn)足液壓動(dòng)力裝置實(shí)際工程應(yīng)用中靈活布置的要求。⑤ 閘門(mén)質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的變化對(duì)系統(tǒng)的性能影響要很小。本液壓動(dòng)力裝置能夠適應(yīng)不同的往復(fù)式給煤機(jī)其閘門(mén)質(zhì)量及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化的要求，具有一定的通用性。 1.2.2 工作原理 
根據(jù)防竄倉(cāng)裝置的工作特點(diǎn)和所擬定的方案，設(shè)計(jì)了防竄倉(cāng)裝置，其工作原理如圖1所示，系統(tǒng)的工作原理簡(jiǎn)述如下1.3K4型給煤機(jī)的技術(shù)改造 
隨著礦井的延伸，井下使用K4型給煤機(jī)的數(shù)量不斷增加。由于在使用中，發(fā)現(xiàn)該機(jī)在結(jié)構(gòu)上存在一些問(wèn)題，為此我們對(duì)其進(jìn)行了技術(shù)改造。 1.3.1 存在的問(wèn)題 
該機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、曲拐、底托板、底托輪、后斜板、側(cè)板、弧形門(mén)、煤倉(cāng)縮口聯(lián)接盤(pán)等組成。主要技術(shù)參數(shù)為：電動(dòng)機(jī)功率：18．5kW；給煤量：132、268、395、530Ch。 該機(jī)使用中主要存在以下問(wèn)題： 
(1)底托板易彎曲變形。原因是：支撐輪間跨度大，抗彎能力低；鋼板厚度較薄(10—12 mm)，隨著過(guò)煤量的增加，磨損嚴(yán)重；放煤時(shí)受煤塊頻繁沖擊砸壓，發(fā)生變形、彎曲。 
(2)后斜板和側(cè)板易變形。原因是：受煤倉(cāng)煤流頻繁沖擊，從而發(fā)生變形。 
(3)弧形門(mén)不能隨意調(diào)節(jié)，無(wú)法控制煤倉(cāng)跑水煤現(xiàn)象。原因是：在給煤機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，因經(jīng)常發(fā)生跑水煤現(xiàn)象，沖壞輸送機(jī)托輥、埋住機(jī)架、甚至發(fā)生傷人的安全事故。 1.3.2 改進(jìn)措施 
(1)底托板，增設(shè)支撐輪裝置在底托板下面焊接2根軌距為600mm的礦用軌道，以底托板中心線對(duì)稱(chēng)布置，支撐輪頂在軌道上。運(yùn)行時(shí)軌道與底托板一起運(yùn)動(dòng) 支撐輪做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。支撐輪采用普通礦車(chē)輪，礦車(chē)輪用支座安裝在承載梁上，承載梁用礦用l2 工字鋼，承載梁下為2根與底板固定的工字鋼立柱。支撐輪支座用8條MI6 X60螺栓與承載梁上焊接的鋼板連接，便于支撐輪因磨損或軸承故障時(shí)更換方便。這樣，底托板由4點(diǎn)支撐變?yōu)?點(diǎn)支撐，跨度縮小，抗彎曲能力大大提高。 
(2)后斜板加焊礦用l2 工字鋼在后斜板加焊與給煤機(jī)給煤方向垂直的水平工字鋼，工 
字鋼采用礦用3根l2 工字鋼，長(zhǎng)度與給煤機(jī)后斜板寬度相同，這樣增強(qiáng)了后斜板的抗彎曲能力。 ‘ 
(3)底托板、后斜板和側(cè)板均增加襯板襯板均采用6=12ram的普通錳鋼。底托板的1塊襯板，四周用20條MI6 X60的沉頭螺栓與原底托板連接。后斜板襯板1塊，四周用l6條M16 X60的沉頭螺栓與原后斜板連接。側(cè)板襯板左右各1塊，每塊用22條M16 X60的沉 頭螺栓與側(cè)板連接。 
(4)弧形門(mén)增加電動(dòng)控制裝置裝置包括電動(dòng)機(jī)、減速器、卷筒、鋼絲繩、導(dǎo)向滑輪、固定平臺(tái)。電動(dòng)機(jī)和減速器采用SSJ一1000／110 X 2型可伸縮帶式輸送機(jī)的收帶裝置，卷筒和導(dǎo)向滑輪自制加工，鋼絲繩直徑 l5．5mm，固定平臺(tái)由6=12mm鋼板和礦用l2 工字鋼制作。改造后，給煤機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，可隨時(shí)控制給煤量的大小，當(dāng)有水煤時(shí)，司機(jī)可立即按下控制按鈕，將弧形門(mén)放下，減少給煤量。當(dāng)水煤放完后，可將弧形門(mén)重新開(kāi)大，調(diào)大給煤量?；⌒伍T(mén)上設(shè)有過(guò)位保護(hù)裝置，使弧形門(mén)在最低位置時(shí)與底托間之間僅有20～50mm的間隙，這樣可防止弧形門(mén)擠壞底托板，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)使用，效果良好。 
(5)實(shí)施要點(diǎn) 
1)在新安裝每臺(tái)給煤機(jī)時(shí)應(yīng)事先在下井前完成上述改造項(xiàng)目。如果使用后再進(jìn)行改造，由于底托板、后斜板與側(cè)板變形彎曲，實(shí)施難度加大。 
2)所有襯板用沉頭螺栓與底托板、后斜板、側(cè)板連接后，再在各板四邊進(jìn)行點(diǎn)焊，使襯板與原板牢靠地成為一體，可大大延長(zhǎng)襯板的使用時(shí)間，同時(shí)便于更換襯板。 
3)弧形門(mén)電動(dòng)控制裝置平臺(tái)與給煤機(jī)放煤口要保持一定的安全距離(一般為12～15 m)，當(dāng)煤倉(cāng)內(nèi)有大量水煤時(shí)，司機(jī)可站在給煤機(jī)前方安全地點(diǎn)操作，可確保人身安全，此 點(diǎn)在斜巷運(yùn)輸中更為重要。 1.3.3 經(jīng)濟(jì)效益 1)K4型給煤機(jī)改造前，一般只能用2 a，改造后可使用5—6 a，每臺(tái)改造費(fèi)用1萬(wàn)元，計(jì)入6a內(nèi)更換襯板2次、費(fèi)用2萬(wàn)元，共計(jì)3萬(wàn)元。而在改造前6a內(nèi)需更換2臺(tái)給 
煤機(jī)，需花費(fèi)30萬(wàn)元。 
(2)對(duì)于運(yùn)煤系統(tǒng)而言，運(yùn)煤系統(tǒng)沿途布置多臺(tái)給煤機(jī)，每臺(tái)給煤機(jī)檢修時(shí)，為了確保安全，需停止下面的帶式輸送機(jī)，這樣將嚴(yán)重制約運(yùn)煤系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間；改造后，由于可避免運(yùn)煤系統(tǒng)輸送機(jī)頻繁停機(jī)，從而可提高主運(yùn)煤系統(tǒng)的有效運(yùn)行時(shí)間