煤矿用侧卸装岩机的创新性设计与改造

郭绍坤+南宁+纪永刚

摘 要：文章通过对侧卸装岩机使用环境及组成部分进行分析，并且通过在小青煤矿W2-706工作面、N2-408工作面的运输顺槽进行实际应用，在井下现场实际应用中发现了一些问题。针对这些问题进行了分析研究寻求解决方案，将对侧卸装岩机进行创新性的设计与改造，从而满足矿井生产需要，使采煤工作面运输顺槽、回风顺槽拉底、出货变得更加安全、方便、快捷。

关键词：侧卸装岩机；创新性；设计；改造

中图分类号：TD82 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）24-0022-02

1 侧卸装岩机的使用环境及组成部分

1.1 侧卸装岩机的使用环境

煤矿用侧卸装岩机为履带行走的无轨装载设备，主要用于煤、半煤岩巷，也可用于小断面全岩巷中，煤、岩及其他物料的装载。是一种高效率的装载机械。在煤矿平巷掘进机械化作业线的主要配备设备之一，同时它应用场合较为广泛，适应矿井现场环境能力较强，无论是巷道中煤尘大或者高瓦斯等易燃气体的矿井中工作，也可以在潮湿或有积水的巷道中工作。

1.2 侧卸装岩机的主要组成部分

侧卸装岩机主要由工作机构；本体部；座椅；液压系统；电气系统；履带行走机构几大部分组成（如图1所示）。整机以本体部为依托，工作机构与本体部通过销轴连接，液压系统中的油箱通过高强螺栓与本体紧密连接，座椅通过螺栓连接在本体部上，履带行走机构通过高强度连接销轴及螺栓与本体连接，其他电器元件及液压件根据可行性设计原则分别安装于本体及油箱上，液压管路及电缆，根据液压件及电器元件的位置进行合理配线、配管呈纵向布局。

2 发现的问题

针对侧卸装岩机在小青煤矿采煤工作面的实际应用以及使用环境和主要组成部分分析可知，侧卸装岩机的电控箱、电机及电缆、液压管路等重要的核心元件基本都暴露在外，缺少良好的防护措施，工作地点巷道顶板破碎，易掉下煤岩块砸伤电缆、管路，轻则中断生产重则发生事故，对设备造成严重威胁，带来较大的安全隐患。并且对侧卸式装岩机多名操作人员的调查中发现，由于身高、巷道高度存在的差异使操作者感受不同，部分操作者反应座位偏高，也有部分操作者反应座位偏低，且座椅不够舒适，振动较大。部分人员反应无随机工具箱，使小型工具及备件的携带发生困难。

3 侧卸装岩机的创新性设计与改造

针对防护措施不到位，缺少工具箱，操作者不适等问题进行了逐一创新性设计与改造（图1为改造前的侧卸装岩机，图3为改造后的侧卸装岩机）。

3.1 防护罩及座下盖板的设计

针对油泵电机、电控箱及相关液压管路、电缆裸露在外没有有效的防护措施，进行了防护罩的设计。从而将电动机、电控箱及外露管路很好的保护起来。防护罩为图2中所示。在设计上防护罩整体采用箱体式设计，并且采用圆弧式的平滑过度，在美观的同时更避免了棱角过度所造成的损伤事故。在尺寸设计上与本体部宽度保持一致，使整机在外形上协调美观。在设计过程中对电控箱处预留出显示窗口，在防护的同时不影响电控箱正常的显示功能，也便于对电控箱的正常操作。而针对电机散热问题，专门设计了由多个键槽形排布成的规则六边形散热口，既美观又达到了散热的目的。而车灯预留口的大小根据车灯外廓的尺寸来确定，保证了设计上的紧凑性。

针对座椅下管路比较集中且裸露的问题设计了座下盖板，座下盖板为图2中所示。座下盖板整体上为凹字型设计，通过螺栓与本体部紧密连接，既稳定可靠又能保护管路，并起到了一定的防尘效果。

3.2 随机工具箱的设计

针对随机工具无处携带的问题设计了随机工具箱。工具箱的安装位置如图3所示。

在工具箱安放位置的設计过程中，注重了整体的美观及实用性原则，放在操作者的右手边利于操作者随时取放，紧凑的箱体式设计也符合审美的基本要求。通过螺栓将工具箱与本体部及防护罩连接。在尺寸设计时满足基本小型随机工具及随机备件放置的要求同时，更注重整体尺寸设计无碍操作人员的正常操作。

在工具箱结构设计上，采取了简便易操作的插入式设计。从图4的主视图及侧视图中可以看出工具箱的结构。拉手与前面板形成一个有机整体，两面的侧板与前面板通过侧板回弯而形成一个可供前面板插入和抽出的滑道。通过拉手可以将前面板抽出，以便取出工具箱中物品。使用完毕将前面板插入即可，并形成了一个封闭的箱体。拉手处过渡平滑，以防对操作者造成伤害。

3.3 座椅的创新性改造

根据目前大部分侧卸装岩机座椅由于震动及座椅高度无法调整而使操作者操作不舒适问题进行了座椅的改造设计（图5为座椅改造前后的对比图）。首先从椅面的设计上从传统的钢板拼接结构椅面改成了舒适的一体式椅面，且在各部分与人体接触处都有按照人体曲线设计的弧度。再次针对安全性问题及合理性原则，新增操作扶手。针对实际工作中震动性较大问题，为座椅配备了橡胶减震管。而针对操作者由于身高差异造成的操作不舒适问题，对支撑架进行了创新型设计，三连孔的设计可以满足安装时的可调性原则，可以将任一孔作为座椅与本体相连接的连接孔，从而使操作者可以根据需求调整成一个较舒适的座椅高度，更加人性化的设计使操作者减轻工作疲劳的同时也在一定程度上提高了工作效率。

4 结束语

综上所述，针对侧卸装岩机防护措施不到位，防尘效果不理想，无专用随机工具箱及操作不舒适问题进行了创造性设计与改造，比较好的解决了这些问题，取得了良好的效果。

参考文献：

[1]浅谈侧卸装岩机在刘庄煤矿的应用与发展[J].科技博览，2010.endprint