采煤工作面带式输送机托辊结构的优化研究

李伟坤

（晋能控股煤业集团虎龙沟煤业有限公司，山西 朔州 038300）

引言

带式输送机作为综采工作面的主要运输设备，将朝着长距离、大运量以及高运速的方向发展。托辊作为带式输送机的主要承载结构，数据表明：托辊质量占整个设备质量的35%左右，制造成本占整机的30%，而且其负担了整机70%的工作阻力。托辊单个结构尺寸和整个的布置是影响整机重量和承载能力的关键。当托辊设计尺寸过大且布置相对紧密时，容易造成浪费，反之，容易出现承载力和强度不足[1]。为在设计阶段兼顾上述两方面的因素，需对带式输送机托辊的薄弱环节进行重点关注，并在保证强度和运输要求的基础上对托辊结构进行优化设计。本文将对采煤工作面带式输送机的托辊部件进行优化设计。

1 带式输送机的托辊结构

托辊为带式输送机的关键结构，其主要是减小整机的运行阻力并保证输送带的垂度，以满足相关技术要求，带式输送机托辊结构如图1 所示。

图1 带式输送机托辊结构示意图

带式输送机托辊轴主要采用Q235 冷拔钢制造而成。托辊壁常采用无缝钢管或焊接钢管，但是无缝钢管由于其本身壁厚不均匀容易加剧输送机的振动，一般采用焊接钢管居多。可采用的轴承座包括有冲压式和铸造式两种，其中铸造式轴承座由于其重量大、制造成本高，与其未来轻量化的发展趋势不符，一般采用冲压式轴轴承座居多。在初级阶段，托辊所采用的轴承以滚筒轴承为主，近年来随着研究的不断深入和研究成果的转化为带式输送机设计了专用轴承，其对应的运行阻力不仅低而且寿命长[2]。……