往復(fù)式給煤機(jī)的總體設(shè)計及使用優(yōu)缺點比較

往復(fù)式給煤機(jī)是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的主要設(shè)備之一，給煤設(shè)備的可靠性直接影響整個生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運行。生產(chǎn)實踐證明該設(shè)備對煤的品種、粒度、外在水份等適應(yīng)能力強(qiáng)，與其他給煤設(shè)備相比具有運行可靠、性能穩(wěn)定、噪音低、完全可靠、維護(hù)工作量小等優(yōu)點。

    隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展煤礦井型不斷地擴(kuò)大，現(xiàn)有K型往復(fù)式給煤機(jī)生產(chǎn)能力小不能滿足大型礦井的要求。因此改進(jìn)和擴(kuò)大現(xiàn)有K型往復(fù)給煤機(jī)是完全有必要的。最通用的往復(fù)式給煤機(jī)為K型，一般用于煤或其他磨琢性小、黏性小的松散粒狀物料的給煤。

   給煤機(jī)一般可分為往復(fù)式給煤機(jī)、鏈?zhǔn)浇o煤機(jī)、振動式給煤機(jī)等。這里我們選取往復(fù)式給煤機(jī)和振動式給煤機(jī)進(jìn)行比較。往復(fù)式給煤機(jī)采用懸掛式安裝方式，在地坑基礎(chǔ)完工后，可以直接通過料斗固定在地坑基礎(chǔ)上。往復(fù)式給煤機(jī)具有對煤的品種、粒度、外在水分適應(yīng)性強(qiáng)，以及具有較高的可靠性，噪音低、維護(hù)工作量小等優(yōu)點。給煤機(jī)底板在往復(fù)運行過程中需承受物料很大的摩擦力，所以需要較大的驅(qū)動功率，能耗大。

   往復(fù)式給煤機(jī)與振動式給煤機(jī)的比較

   往復(fù)式與振動式給煤機(jī)兩種給煤方式不同點是給煤頻率和幅值以及運動軌跡不同。在使用過程中，由于振動式給煤機(jī)給煤頻率高，噪聲也大；由于它是靠高頻振動給煤，其振動和頻率受物料密度及比重影響較大，所以，給煤量不穩(wěn)定，給煤量的調(diào)整也比較困難；由于是靠振動給煤，給煤機(jī)必須起振并穩(wěn)定在一定的頻率和振幅下，但振動參數(shù)對底板受力狀態(tài)很敏感，故底板不能承受較大的倉壓，需增加倉下給煤槽的長度，結(jié)果是增加了料倉的整體高度，使工程投資加大；由于給煤高度加大，無法用于替換，目前大量使用的是往復(fù)式給煤機(jī)。

   隨著我國煤礦井型的不斷擴(kuò)大小時生產(chǎn)能力也在增加，礦井小時生產(chǎn)能力的增加要求提高給煤機(jī)的生產(chǎn)能力。目前礦井井下原煤運輸越來越多地采用膠帶輸送機(jī)也就是說井下使用給煤機(jī)的環(huán)節(jié)增加了。雖然可以采用多臺小型號給煤機(jī)聯(lián)合布置來滿足大生產(chǎn)能力的要求，但布置多臺給煤機(jī)需要擴(kuò)大硐室增加工程投資。況且多臺布置系統(tǒng)可靠性降低噪音增大，出問題的機(jī)率也相對增多給維修帶來一定的麻煩。

   安裝大型往復(fù)式給煤機(jī)不僅使小時生產(chǎn)能力增大，而且也為裝車系統(tǒng)設(shè)備的選型提供了更大的可選范圍。定量輸送機(jī)式井底裝載設(shè)備的發(fā)展趨勢被列為煤炭重點科研項目，定量輸送機(jī)慢速裝載時要求給煤設(shè)備的能力在800t/h以上，現(xiàn)有的K系列給煤機(jī)達(dá)不到這一要求。雖然也可采用給料閘門入料，但給料閘門的給料量易受原煤的水份、粒度影響使給料不均勻，而大型往復(fù)式給煤機(jī)可滿足這一要求。

   在確定往復(fù)式給煤機(jī)整體結(jié)構(gòu)尺寸之前，首先考慮給煤機(jī)的容積利用系數(shù)。容積利用系數(shù)是給煤機(jī)槽體內(nèi)煤的體積與槽體容積的比值。在給煤機(jī)槽體容積一定的情況下，容積利用系數(shù)取值的高低決定設(shè)計給煤能力的值就越大，則設(shè)計生產(chǎn)能力大反之就小。現(xiàn)有K型往復(fù)給煤機(jī)容積利用系數(shù)取值為0.62。為了提高給煤機(jī)的綜合性能，通過對K型往復(fù)給煤機(jī)的使用情況進(jìn)行大量調(diào)查和性能測試，給煤機(jī)實際生產(chǎn)能力比設(shè)計生產(chǎn)能力偏大約10～20。這說明原設(shè)計容積利用系數(shù)取值偏低。在該往復(fù)給煤機(jī)設(shè)計中，我們將容積利用系數(shù)提高到0.7-0.8，這就意味著與原設(shè)計比較，在相同設(shè)計生產(chǎn)能力條件下給煤機(jī)槽體容積可以縮小。給煤機(jī)的實際生產(chǎn)能力與煤的粒度、水份有較大關(guān)系。同樣一臺給煤機(jī)煤的流動性好則實際生產(chǎn)能力大煤的流動性差則實際生產(chǎn)能力就小。

   現(xiàn)有K型往復(fù)式給煤機(jī)之所以適應(yīng)范圍廣，除其它性能以外就在于設(shè)計時余量較大即容積利用系數(shù)取值較低。我認(rèn)為容積利用系數(shù)不宜取值過大以保證往復(fù)給煤機(jī)對各種煤的適應(yīng)性。往復(fù)式給煤機(jī)運行時，電動機(jī)功率主要消耗在克服下列阻力上。正行時：底板在托滾上的運動阻力和煤與固定側(cè)板的摩擦阻力。逆行時：底板在托滾上的運動阻力和煤與底板的摩擦阻力。此外，還有消耗在克服煤與側(cè)板之間黏著力和在克服底板加速運動時的運行阻力上。運行阻力的主要因素是給煤機(jī)槽體內(nèi)的煤的重量和煤倉出口處的壓力，以及煤與側(cè)板或底板的摩擦系數(shù)。從以上分析可知，我們只能從減少煤倉出口處壓力對底板的作用，以及減小煤與固定側(cè)板和底板的摩擦力來考慮往復(fù)式給煤機(jī)的節(jié)能措施。

   采用傾斜式倉口漏斗，由于煤倉出口處壓力的作用使底板產(chǎn)生了運行阻力，如果采用斜倉口漏斗使煤倉出口壓力對底板作用減小或不作用在底板上，底板的運行阻力就可以減小。減少煤與底板的摩擦系數(shù)是有限的。這是因為正行時，給煤機(jī)槽體內(nèi)的煤是在其與底板之間的摩擦力的作用下，移到給煤機(jī)前端。煤與底板的摩擦力要大于煤在加速時的動阻力和煤與固定側(cè)板的摩擦力，才能保證在正行時，煤與底板間不產(chǎn)生相對滑動。