翻矸箕斗设计中的几点问题

（河北神风重型机械有限公司，河北 邯郸056200）

1 引言

煤层是顶板岩石和底板岩石之间夹的一层煤及其矸石的混合物。在综采过程中，大块矸石直接拣出来，但是小块矸石和矸石粉却和煤混在一起，待升井后再经洗选厂将煤和矸石分开，然后把大块矸石和洗选出的矸石先堆放到矸石山，再统一运送到矸石电厂或水泥厂进行废物利用。翻矸箕斗正是把煤矸石运往矸石山顶的工具。

2 翻矸箕斗的结构

翻矸箕斗主要由前车架、后车架、箕斗支架、箱体、滑轮组和钢丝绳等组成，利用翻矸箕斗的牵引力实现翻转，其具体结构如图1所示。本人所在的矿业集团所属各矿的矸石运输堆放都是用翻矸箕斗。翻矸箕斗并不是复杂的机械设备，但是如果技术上出现问题，后果不堪设想，轻则损坏箕斗本身，重则造成人员伤亡。因此，翻矸箕斗的设计制造质量对煤矿排矸系统的运转是非常重要的。

图1 翻矸箕斗结构简图

3 翻矸箕斗设计的合理性分析

前一段时间，我接到某矿翻矸箕斗的设计任务，设计完成后我认真总结经验，概括出以下几点常见技术问题：

（1）翻矸箕斗都需要实现向前，向左，向右三面翻转功能。箕斗支架必须能相对底座灵活转动，在设计中，底座上板和箕斗支架下板均有同心的圆形凹槽，两凹槽之间布满钢球，用空心销连接。用空心销的目的是让钢丝绳从空心销中心通过，连接箱体上部滑轮和前车架上的卸载棒。空心销和钢球是翻矸箕斗实现三面翻的重要保证。

（2）翻矸箕斗车体设计成两部分，即前车架、后车架，前后车架用三根销轴连接。由于矸石山的导轨的平行度和直线度都不是很高，有时还有凸凹不平的地方。车体若设计成整体的，那么在导轨上运行起来会非常不稳定，甚至有掉道或者翻车的可能。因此车体设计成分体的，前车架和后车架之间允许微小的摆动，从而使车体很好地适应不规则的轨道。

前后车架之间的销轴一共有三根，一根主销轴在中间，两根辅销轴在两边。在车体装配过程中，主销轴必须用螺母拧紧，因为前后车架的连接力主要集中在主销轴上，而辅销轴不用拧紧，要留一定余量，这样车体对轨道才有更好的适应性。

（3）后车架与底座的夹角和矸石山的倾角应该相等，即使有误差也应在许可的范围以内。后车架与底座的夹角和矸石山的倾角相等，箱体才能保持水平，箕斗运行起来才会平稳，箕斗翻转和回落时受力才会均匀。

（4）钢丝绳必须和空心销的中心线必须重合。由于翻矸箕斗都是三面翻的，如果钢丝绳和空心销的中心线不重合，那么箕斗在侧翻时，钢丝绳和滑轮绳槽就不重合了，不但加速了钢丝绳和滑轮相互之间的磨损，而且箕斗在翻转时受力重心偏移，大大降低了箕斗的使用寿命。

（5）卸载钩的高度要适当。车体上的卸载钩和轨道上的卸载钩高度要一致。钢丝绳一端固定在卸载棒上，另一端通过三组滑轮固定在双滑轮上。当卸载棒到达轨道上卸载钩时被其钩住，借助箕斗的牵引力实现斗箱的翻转。因此卸载钩的高度直接关系到箕斗能否顺利翻转。

（6）齿轮齿条翻转机构。早期的箕斗的翻转是靠两平面之间的摩擦力实现的，翻转不稳，容易打滑。齿轮齿条翻转机构的设计解决了上述问题，使箕斗平稳地实现翻转，提高了箕斗的运输效率。

4 结论

目前，翻矸箕斗是煤矿必备的机电设备，它虽然不及采煤机、液压支架和刮板运输机重要，但是对煤矸石的运输和堆放起到关键作用。翻矸箕斗的合理性设计直接关系到煤矿排矸系统能否正常运行，上述七点技术问题是翻矸箕斗设计中的关键问题，只要我们在设计中能够给予充分重视，根据煤矿实际情况，提出最合理的设计方案，制作出的翻矸箕斗就能安全、高效地运行。

收稿日期：2008年12月27日

作者简介：（1981－ ），河北邯郸人，助理工程师，2006年毕业于河北理工大学，现在河北神风重型机械有限公司一直从事煤矿机械产品的设计开发工作。