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[摘 要]为了提高物料输送效率，结合生产实际，研究设计了落地式弹簧缓冲床。本文主要介绍了缓冲床原理，普通缓冲床在煤矿带式输送机中的应用及弊端，提出了落地式弹簧缓冲床设计构架，与普通的缓冲床之间的优势对比。结论，落地式弹簧床延长了使用年限，减少了运输事故，降低能耗，提高了效率。
[关键词]弹簧；缓冲床；输送机；应用
中图分类号：TD528.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）12-0203-01
1.缓冲床的原理
缓冲床沿胶带运行方向，安装有多条缓冲橡胶，并采用特殊的UHMW高分子聚乙烯表面，橡胶条在受到落下的煤流冲击后，主要通过橡胶的物理弹性变形吸收冲击力，起到缓冲作用，减少下落的煤流对输送带的冲击，使输送带与缓冲条之间的摩擦系数降到最低，且耐磨性好。在输送带受到冲击后，胶带和缓冲橡胶向下压缩，使缓冲床的固定支架受力。
缓冲床的使用保证了输送带的面与面的接触，受力均匀，有效防止了由于托辊断裂、脱落造成的皮带纵向撕裂，由于橡胶的缓冲，在煤流下落时对胶带输送系统产生的冲击力减弱，同时大大降低了皮带被锐器或尖锐物料穿透后纵向撕裂的概率，也减少了煤块矸石四处飞溅，有效保护了输送系统的稳定运行。
缓冲条在受到冲击时，要通过弹性物质通过自身的物理弹性起到很好缓冲作用，为保证缓冲效果，橡胶弹性必须符合一定的要求，国际上一般认定缓冲用橡胶的硬度为邵氏55度左右，必须具有一定的耐腐蚀性，并具备一定的抗撕裂力、抗拉强度、断裂伸长性。在通过对目前我矿使用的缓冲橡胶进行试验测试发现，缓冲橡胶硬度均没有达到国际上认可的标准，硬度大多在70度左右，缓冲效果较差。为了在现有条件下进一步改善提升缓冲床的使用效果，我们对现有缓冲床做了机构方面的改进。
2.缓冲床在矿井胶带输送机中的应用
缓冲床主要安装在胶带输送机的卸载点、转载点、漏煤眼下口等位置，起到支撑保护运行胶带的作用，可有效减轻下落的矸石或煤块对胶带的冲击。
此前矿井所使用的缓冲床均是固定在胶带机两侧边梁上，胶带与缓冲床钢架之间安装橡胶条。此种结构方式缓冲床的支撑力主要来自于胶带机边梁，同时又由于橡胶缓冲效果达不到要求，胶带机边梁要承受不断的冲击，使得整体胶带支架不稳，缓冲床的使用效果一般，寿命也较短。
3.落地式弹簧缓冲床的设计构架
研究初期我们曾经考虑过用铝合金代替钢架结构，以减轻缓冲床的重量方便搬运组装。但在查阅学习了相关资料后，我们得知《煤矿安全规程》第467条中有明确规定：煤矿井下严禁使用铝质材料。主要原因是由于铝的化学性质活泼，在井下潮湿的环境中很容易氧化反应，产品被腐蚀速度快，不得不频繁维护以防止分解断裂。若造成电火花则有可能引发矿井瓦斯煤尘爆炸事故，存在较大的人身安全隐患。
在缓冲条的选用上我们也进行了大量研究，主要考虑了三种方式：超高分子聚乙烯材料，聚氨酯材料，陶瓷材料。陶瓷耐磨性能较好，但摩擦系数特别高，容易导致输送皮带划伤、起热、冒烟，危害性较大。聚氨酯材料粘接性能好，对粘接技术要求较低但是该材质容易水解，而且抗冲击力较差，长时间使用仍然容易出现开胶分层现象。超高分子聚乙烯材料不仅摩擦系数低、润滑性能也好，非常适合用作缓冲条的表面材料，但对工艺要求较高，需要进行特殊处理。所以，通过弹性、硬度、耐磨性、摩擦系数方面进行对比，最终选定使用超高分子聚乙烯材料作为缓冲条。
选定了构架中所使用的材料后，我们综合目前矿井胶带运输中缓冲床存在的种种问题，我们对现有缓冲床进行了如下改进：
3.1 将缓冲床改为落地式。加宽缓冲床的跨距，加高支撑腿，不再将受力点放在胶带机边梁上，而使力量直接作用于地面，减少下落的矸石煤块对胶带机支架的冲击，提高胶带运行的稳定性。
3.2增加二级减震弹簧。除了原有橡胶条缓冲减震外，在原有缓冲床下方增加四组减震弹簧，形成橡胶条与减震弹簧的两级减震效果。这样大大改善了橡胶条减震效果不佳的问题。
改進后的缓冲床结构如下图：
4.优势比较
落地式弹簧缓冲床通过增加二级缓冲弹簧，改变支撑结构大大提高了对下落煤流的缓冲效果，提高了缓冲床自身的抗冲击强度，延长了缓冲床的使用寿命，提高了整个输送系统的工作效率。
5.经济效益
通过落地式弹簧缓冲床的投入使用，解决了缓冲床使用寿命不高，对胶带及框架损害大的问题，减少了缓冲床的投入，每年节约费用200余万元；并提高了矿井胶带运输系统的运行效率，降低胶带运输系统的故障率，为矿井的安全生产提供了保障，间接经济效益可观；同时，该成果获得了发明国家专利，得到了有关领导的认可和表扬。
6.结论
通过结合现场生产的实际状况，改进缓冲床的结构，降低了胶带运输系统的故障率，提升了胶带运输机的运行效率，大大增加了原煤产能。我们将持续追踪落地式弹簧缓冲床在实际生产的应用情况，不断完善其结构性能，为煤矿工业发展作出自己的贡献
[关键词]弹簧；缓冲床；输送机；应用
中图分类号：TD528.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）12-0203-01
1.缓冲床的原理
缓冲床沿胶带运行方向，安装有多条缓冲橡胶，并采用特殊的UHMW高分子聚乙烯表面，橡胶条在受到落下的煤流冲击后，主要通过橡胶的物理弹性变形吸收冲击力，起到缓冲作用，减少下落的煤流对输送带的冲击，使输送带与缓冲条之间的摩擦系数降到最低，且耐磨性好。在输送带受到冲击后，胶带和缓冲橡胶向下压缩，使缓冲床的固定支架受力。
缓冲床的使用保证了输送带的面与面的接触，受力均匀，有效防止了由于托辊断裂、脱落造成的皮带纵向撕裂，由于橡胶的缓冲，在煤流下落时对胶带输送系统产生的冲击力减弱，同时大大降低了皮带被锐器或尖锐物料穿透后纵向撕裂的概率，也减少了煤块矸石四处飞溅，有效保护了输送系统的稳定运行。
缓冲条在受到冲击时，要通过弹性物质通过自身的物理弹性起到很好缓冲作用，为保证缓冲效果，橡胶弹性必须符合一定的要求，国际上一般认定缓冲用橡胶的硬度为邵氏55度左右，必须具有一定的耐腐蚀性，并具备一定的抗撕裂力、抗拉强度、断裂伸长性。在通过对目前我矿使用的缓冲橡胶进行试验测试发现，缓冲橡胶硬度均没有达到国际上认可的标准，硬度大多在70度左右，缓冲效果较差。为了在现有条件下进一步改善提升缓冲床的使用效果，我们对现有缓冲床做了机构方面的改进。
2.缓冲床在矿井胶带输送机中的应用
缓冲床主要安装在胶带输送机的卸载点、转载点、漏煤眼下口等位置，起到支撑保护运行胶带的作用，可有效减轻下落的矸石或煤块对胶带的冲击。
此前矿井所使用的缓冲床均是固定在胶带机两侧边梁上，胶带与缓冲床钢架之间安装橡胶条。此种结构方式缓冲床的支撑力主要来自于胶带机边梁，同时又由于橡胶缓冲效果达不到要求，胶带机边梁要承受不断的冲击，使得整体胶带支架不稳，缓冲床的使用效果一般，寿命也较短。
3.落地式弹簧缓冲床的设计构架
研究初期我们曾经考虑过用铝合金代替钢架结构，以减轻缓冲床的重量方便搬运组装。但在查阅学习了相关资料后，我们得知《煤矿安全规程》第467条中有明确规定：煤矿井下严禁使用铝质材料。主要原因是由于铝的化学性质活泼，在井下潮湿的环境中很容易氧化反应，产品被腐蚀速度快，不得不频繁维护以防止分解断裂。若造成电火花则有可能引发矿井瓦斯煤尘爆炸事故，存在较大的人身安全隐患。
在缓冲条的选用上我们也进行了大量研究，主要考虑了三种方式：超高分子聚乙烯材料，聚氨酯材料，陶瓷材料。陶瓷耐磨性能较好，但摩擦系数特别高，容易导致输送皮带划伤、起热、冒烟，危害性较大。聚氨酯材料粘接性能好，对粘接技术要求较低但是该材质容易水解，而且抗冲击力较差，长时间使用仍然容易出现开胶分层现象。超高分子聚乙烯材料不仅摩擦系数低、润滑性能也好，非常适合用作缓冲条的表面材料，但对工艺要求较高，需要进行特殊处理。所以，通过弹性、硬度、耐磨性、摩擦系数方面进行对比，最终选定使用超高分子聚乙烯材料作为缓冲条。
选定了构架中所使用的材料后，我们综合目前矿井胶带运输中缓冲床存在的种种问题，我们对现有缓冲床进行了如下改进：
3.1 将缓冲床改为落地式。加宽缓冲床的跨距，加高支撑腿，不再将受力点放在胶带机边梁上，而使力量直接作用于地面，减少下落的矸石煤块对胶带机支架的冲击，提高胶带运行的稳定性。
3.2增加二级减震弹簧。除了原有橡胶条缓冲减震外，在原有缓冲床下方增加四组减震弹簧，形成橡胶条与减震弹簧的两级减震效果。这样大大改善了橡胶条减震效果不佳的问题。
改進后的缓冲床结构如下图：
4.优势比较
落地式弹簧缓冲床通过增加二级缓冲弹簧，改变支撑结构大大提高了对下落煤流的缓冲效果，提高了缓冲床自身的抗冲击强度，延长了缓冲床的使用寿命，提高了整个输送系统的工作效率。
5.经济效益
通过落地式弹簧缓冲床的投入使用，解决了缓冲床使用寿命不高，对胶带及框架损害大的问题，减少了缓冲床的投入，每年节约费用200余万元；并提高了矿井胶带运输系统的运行效率，降低胶带运输系统的故障率，为矿井的安全生产提供了保障，间接经济效益可观；同时，该成果获得了发明国家专利，得到了有关领导的认可和表扬。
6.结论
通过结合现场生产的实际状况，改进缓冲床的结构，降低了胶带运输系统的故障率，提升了胶带运输机的运行效率，大大增加了原煤产能。我们将持续追踪落地式弹簧缓冲床在实际生产的应用情况，不断完善其结构性能，为煤矿工业发展作出自己的贡献