往復(fù)式給煤機(jī)的總體設(shè)計(jì)及使用優(yōu)缺點(diǎn)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(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。生產(chǎn)實(shí)踐證明該設(shè)備對(duì)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(yùn)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(diǎn)。

    隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展煤礦井型不斷地?cái)U(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(dòng)式給煤機(jī)等。這里我們選取往復(fù)式給煤機(jī)和振動(dòng)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(duì)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(diǎn)。給煤機(jī)底板在往復(fù)運(yùn)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(dòng)功率，能耗大。

   往復(fù)式給煤機(jī)與振動(dòng)式給煤機(jī)的比較

   往復(fù)式與振動(dòng)式給煤機(jī)兩種給煤方式不同點(diǎn)是給煤頻率和幅值以及運(yùn)動(dòng)軌跡不同。在使用過程中，由于振動(dòng)式給煤機(jī)給煤頻率高，噪聲也大；由于它是靠高頻振動(dòng)給煤，其振動(dòng)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(dòng)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(dòng)參數(shù)對(duì)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(zhǎng)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(guó)煤礦井型的不斷擴(kuò)大小時(shí)生產(chǎn)能力也在增加，礦井小時(shí)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(yùn)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(tái)小型號(hào)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(tái)給煤機(jī)需要擴(kuò)大硐室增加工程投資。況且多臺(tái)布置系統(tǒng)可靠性降低噪音增大，出問題的機(jī)率也相對(duì)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(shí)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(shì)被列為煤炭重點(diǎn)科研項(xiàng)目，定量輸送機(jī)慢速裝載時(shí)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(jì)給煤能力的值就越大，則設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力大反之就小?，F(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(duì)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(cè)試，給煤機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力比設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力偏大約10～20。這說明原設(shè)計(jì)容積利用系數(shù)取值偏低。在該往復(fù)給煤機(jī)設(shè)計(jì)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(jì)比較，在相同設(shè)計(jì)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(shí)際生產(chǎn)能力與煤的粒度、水份有較大關(guān)系。同樣一臺(tái)給煤機(jī)煤的流動(dòng)性好則實(shí)際生產(chǎn)能力大煤的流動(dòng)性差則實(shí)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(jì)時(shí)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(duì)各種煤的適應(yīng)性。往復(fù)式給煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)功率主要消耗在克服下列阻力上。正行時(shí)：底板在托滾上的運(yùn)動(dòng)阻力和煤與固定側(cè)板的摩擦阻力。逆行時(shí)：底板在托滾上的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)行阻力上。運(yùn)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(duì)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(yùn)行阻力，如果采用斜倉口漏斗使煤倉出口壓力對(duì)底板作用減小或不作用在底板上，底板的運(yùn)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?yàn)檎袝r(shí)，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(shí)的動(dòng)阻力和煤與固定側(cè)板的摩擦力，才能保證在正行時(shí)，煤與底板間不產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。