文档介绍：第一章概述

矿车结底是各类矿山运输中普遍存在的问题,危害很大,特别是冬季问题尤为突出。据统计结底量一般为10%~15%,严重时可达40%,这不但不能充分发挥矿车的装载效能,而且还造成人力、电力、设备的严重浪费,降低了矿井的运输能力及矿车的使用效率,影响矿井生产水平的提高,增加了运输成本,成为煤矿挖潜增产中带有普遍性和急需解决的问题,为了解决以前没有任何清车设备,仅依靠人力用敲刨、锤砸,风镐打粘结在矿车上的物料,不仅劳动强度大,需设置几十人甚至上百人的清车队伍,效率极低,清车不彻底,而且对矿车损坏严重,经常造成矿车变形、开焊。因此,本设计的目的就在于此,能够最大程度最小消耗的基础上完成对矿车结底的清除。

目前所出现的矿车清理技术可以归为两大类,一类是研究矿车结底的机理,探讨防止和减少矿车结底的方法措施;另一类是不研究矿车结底的机理,仅从力学的角度研究如何破坏矿车结底,多用机械的方法实现矿车结底的清除。对于第一类,目前出现的方法有,电渗法、化学法、加热法等,这些方法都取得较好的清车效果,但效率低,耗能大,所以应用较少。对于第二类,目前出现的方法有高压射流法、机械振动法、机械切削法。
高压射流法:美国NBL公司生产有NC60000型高压水射流清车设备,80年代淮南谢家集一矿也曾采用了这种装置,该方法虽然有诸多优点,但对于缺水和寒冷地区井上不能使用,污染环境,清理后的水煤需要处理。如果采用气射流清车设备,压气能耗大、噪音大、灰尘大,所以这种方法目前应用很少。
机械振动法:通过振动使粘结物料产生惯性力,同时使车底产生弹性变形,当达到粘结物与车底粘结的极限强度时,粘结物将逐渐剥落,达到清车目的。目前国内外常用的振动清理装置从传动形式上看,有电力机械振动、电磁振动、风力机械振动等。低频振动清车效果差于高频振动,而且噪音大,对矿车损害程度也较大。高频振动清车具有较好的综合使用性能指标,国内外在这方面也做了大量的研究工作,但无论从理论研究方面还是从试验研究方面,都不够完善,使用上还需要探索。
机械切削法:该方法是利用金属钳、铲、滚筒对已结底物料强行清除。德国矿山采用了一种杜斯特罗公司制造的Tellus全自动清车机,采用刮刀进行刮削清理,其缺点是不能清理变形矿车,也不能清除边帮硬结层。俄罗斯爆矿机械化科研生产联合公司研制的联合清车装置,其工作机构由弹压刮刀、平面刮刀、钢刷组合而成,这种清车装置应用效果尚可以。
目前国内机械切削法清车设备也比较多,如龙门式矿车清理机、液压铲板式矿车清理机等。
图1—1 龙门矿车清理机图1—2 液压铲板式矿车清理机
这种清车机,清车方法简单,可以不另设清车路线,但已损坏矿车,矿车有变形时无法清理,且清车不彻底,%~3%。
上述清车方法有些还正在为煤矿所用,但由于设备本身的局限性和一些客观因素的影响,这些方法均未得到更广泛的推广应用。
另外,目前国内外很多矿山都采用了不同的清车机构来实现矿车的清理。例如:山西潞安矿务局五阳煤矿所采用的哭定时高频振动清车机、窑街矿务局一矿使用的电动低频震动清车机等。

煤粉和矿车车底和车壁粘结这一问题几乎每一个使用矿车的地方都存在。目前国内外普遍采用的是被动清理的,主要有机械振动法、抓挖机、电磁振动法。高压水射流冲击等手段,这些方法使用起来都不够十分理想,大部分生产单位的清理方法是定期用人工镐抛,劳动强度大,占用工时多,而且由于矿车的有效容积变小,列车的运输能力降低,为此我们专门设计了立式旋耕式清车机。
立式旋耕式清车机与其它的矿车清洗机相比较,不采用罐笼式的设计,不再专门设计罐笼,另外,此次设计的立式旋耕式清车机的刀具设计主要是参考农业机械中的旋耕机的模型,这种刀具应该会具有旋耕式刀具的一些优点,比如说,有很好的切削效果,有较好的碎煤结(土)的能力,另外,其它的矿车清洗机都需要有专门的设备才行,这就大大增加了清洗机的成本,比如,电力自动高频清车机、固定式高频振动清车机、电动低频振动清车机,风力自动高频清车机等都需要有振动发生装置,在煤矿下环境比较恶劣,必须的考虑安全问题,另外靠振动的话,矿车有可能会发生焊缝有疲劳裂痕和铆接损害的现象,若机架的焊接强度不高的话,受强烈振动易出现开焊现象,需要经常进行维修,工作时噪音大,构架大。电渗法清理矿车的话,主要是电渗作用在矿车车壁上形成一层液膜,这层液膜在存积物和车壁之间起一种润滑和隔离的作用,从而使残存物从车壁上脱落,但是有可能会损耗矿车,且需要较大的电能损耗,而且清理时间较长,比较复杂等,其它的清车机都是采用传统的清车方法,从清车效率上考虑,上述清车方法有些还正在