0、引言
可伸缩带式输送机自移机尾适用于煤矿工作面运输巷中刮板转载机与可伸缩带式输送机的衔接，它具有以刮板转载机和自移机尾互为支点自行移动、可伸缩带式输送机机尾处输送带的调偏、刮板转载机机头的调高等功能，保证顺槽运输转载的通畅，可满足高产高效工作面高进尺、快推进的配套要求，是当今煤矿长壁工作面实现高产高效的首选设备之一。
自上世纪90年代初．中国煤炭科工集团太原研究院相继研制了带宽1米、1.2米和1,4米一系列结构优化、操作简单、可靠性及适应性强的带式输送机自移机尾，适用于各厚煤层的开采，使用效果很好。目前，随着我国综采工作面设备不断地向大型化发展，顺槽刮板转载机和带式输送机的运输能力也需相应加大。为此，我们根据各煤矿的使用要求，在原自移机尾工作原理的基础上，开发了DZY1600t3100型可伸缩带式输送机自移机尾，满足与重型综采设备的配套要求。
1、总体设计
1.1方案设计
国内外自移机尾的移动方式主要有以下三种：履带式、棘轮棘杆式和双液压缸式。履带式牵引导向装置有调动灵活，但具有结构复杂特殊，故障率高；棘轮棘杆式安全可靠性差，寿命低；双液压缸式采用自移机尾与顺槽桥式转载机互为支点，不用任何外部辅助设备，自行移动整机，结构简单，安全可靠。目前我国高产高效综采工作面大都采用双液压缸式自移机构。
综上所述，DZY1600/3100型可伸缩带式输送机自移机尾采用双液压缸式结构原理，其总体结构如图1所示．主要由扫煤器、皮带支撑部、前后端架、主机架、行走小车、改向滚筒、铰接架、滑撬及液压缸等组成，同时配备有液压控制系统和操作台。主机架采用高强板整体焊接结构，主机架与前后端架由8个的销轴固定连接；滑行小车骑在自移机尾主机架的轨道上，可沿主机架前后滑行；折返滚筒安装在滑行小车上，与固定式相比缩短了自移机尾整机长度，提高了其与刮板转载机的配套性能；使用时刮板转载机机头部支撑在滑行小车的铰接架上，并由固定销轴铰接连接，随着工作面的推进，刮板转载机和滑行小车可沿主机架轨道一起前移。根据大采高顺槽巷道设备布置要求及巷道底板条件，确定前后端架的支撑、调平、侧移及迈步前移等各项参数，并根据煤层底板接地比压、转载机推移步距及皮带折弯角的要求，确定自移机尾的总长13650mm;根据胶带宽度确定自移机尾的总宽为2950mm;根据与刮板转载机的配套要求确定铰接架与地面高度为1280mm。
DZY1600/3100型可伸缩带式输送机自移机尾适用于胶带宽度1600mm的带式输送机，槽宽1000—1300mm的顺槽轿式转载机．截深≤1000mm的采煤机，三刀一推的作业方式，该装置要求带式输送机具有自行张紧胶带功能．当工作面向前推移一个步距，带式输送机应立即自动张紧一次胶带。当滑行小车前移到极限位置时，自移机尾应以刮板转载机为支点完成一次前移。
1.2前后端架的结构设计
可伸缩带式输送机自移机尾的前、后端架是决定自移机尾调高、迈步侧移等各项功能的关键部件，根据我国特厚煤层一次采全高绝大部分煤矿顺槽巷道的开拓和设备配套布置状况，在保证关键零部件具有较高可靠性的前体下，合理的确定调高、侧移功能的具体参数。
由于顺槽巷道底板高低不平，极易造成带式输送机和转载机因倾斜而无法正常运转．需对自移机尾主机架的某个或某几个角抬高来进行调平：当需要侧移主机架时，需把自移机尾主机架整体抬高使之离开巷道底板。为顺利实现上述功能，保证调高的灵活性和稳定性，前后端架各包含由两个调高液压缸，共有4个单独控制的调高液压缸在自移机尾主机架的4个角上协调工作。根据上述情况，同时考虑刮板转载机与自移机尾搭接后最大高度、重量及顺槽巷道底板高低不平最大变化量，确定调高液压缸的行程为300mm，推力为4x402kN。结构设计时为了改善调平液压缸受力情况，提高其可靠性，在调高液压缸筒和前后端架之间设置了导向套。
在自移机尾向前滑移的过程中，由于阻力不均，�；岢鱿肿砸苹财疲贾陆捍芷鱿致┟合窒�。因此，自移机尾需有侧移调偏的功能，为提高侧移的灵活性和可靠性，采用液压缸侧移的机构型式。自移机尾以滑撬为轨道，通过调高和侧移液压缸的协调伸缩，来实现自移机尾的迈步侧向移动，达到调偏的目的。为减小缸径，在自移机尾前后端架的滑撬与滑靴之间分别安装了两个侧移液压缸，根据顺槽设备布置情况、自移机尾最小宽度及所需的侧移力度，确定侧移液压缸的行程及侧移力其分别为200mm和245 kN。
1.3滑行小车的结构设计
滑行小车是自移机尾重要工作部件之一，其作用是支撑刮板转载机机头部及其架桥段，使其可在主机架轨道上前后移动，同时接受来自转载机的煤载，而且还是自移机尾前移的支点，因此，需通过优化结构和合理选用材质来提高小车关键部位的强度和总体剐度。它主要由车架、前轮、铰接架、折返滚筒及改向滚筒等部分组成，其结构如图2所示。折返滚筒安装在小车上，减少了整机长度，相应可以缩短配套刮板转载机架桥段的长度，改善了自移机尾的受力状况。为了改善滑行小车的受力情况，需要滑行小车的4个车轮在主机架轨道偏斜时仍能同时与轨道保持良好接触，因此后轮轴与车架设计为枢轴铰接的连接形式。
为了提高自移机尾与刮板转载机对巷道底板高低不平或侧向倾斜的适应性，连接转载机与滑行小车的铰接架为多自由度设计，使自移机尾和转载机在生产和推移过程中不发生干涉现象，且受力合理。此铰接机构使转载机相对于自移机尾既可以水平转动，还可纵向垂直摆动和横向垂直摆动。由于传动部的原因，转载机机头部的重心在偏向减速器的一侧，于是铰接架的纵向摆动枢轴定为偏心，使其与转载机机头部重心重合，保持转载机机头部的水平位置。
1.4主机架的设计
主机架是自移机尾的主要承载部件，是滑行小车和转载机机头的主要支撑体。根据主机架的作用及受力特点，为提高其承载强度和整体刚性，主机架采用整体箱型梁焊接结构，为了得到合理的箱型梁的截面尺寸，需要进行优化结构设计和合理选用材质。为此，首先根据总体配套确定主机架的结构模型，采用三位设计软件建立主机架的结构模型，由于受力总体为对称载荷，确定主机架为左右对称结构模型，其截面图和结构如图3所示。
考虑结构的大概受力情况及可焊性要求，预选B60主梁和联接耳板的材料为WH70．其余结构件选用优质低合金结构钢Q345。首先应确定自移机尾滑行小车所受的来自转载机机头部和各架桥段及其煤的重力，然后根据滑行小车和主机架的结构尺寸及其可在主机架轨道上可前后行走的特点，应用材料力学知识对行走小车和主机架进行受力分析，确定主机架主梁危险截面位置，进而确定滑行小车的位置。根据小车位置及受力分析，计算出小车车轮作用在主梁上力的位置及大小，考虑转载机推移中造成动态负荷，模拟载荷为作用力的1.5倍，应用三位设计分析软件，在已建模型的基础上，模拟载荷和约束型式，模型经网格划分后进行后处理计算，得到机架的应力和位移图解，如图4所示。
由图4可以看出．主机架最高应力发生在主梁中央的上表面，其数值为380.lMpa;最大位移在主机架中央，其数值为6.88mm，远小于材质最大允许应力700MPa和最大允许变形20mm。通过计算，主机架有2～3倍的安全系数。
1.5液压系统的设计
自移机尾采用工作面乳化液泵站为动力源（额定压力为31.5MPa）．系统设有减压阀，工作压力通常要求为20Mpa。为r能够平稳、安全、准确、快速地完成其前移、调平和侧移各项动作，采用液压缸为其执行元件。液压操作系统由7个两位两通阀分别控制在四个调平缸、两个推移缸，两对侧移缸，而且在4个调平液压缸进液回路上设有液控单向阀，以保证机架维持要求状态，而不至于机架在自重压力下自行下落。
2、主要技术参数
适用输送带宽度/mm：600；推移液压缸行程/mm：3100;最大自移推力/kN:633；额定自移推力/kN:402；调高液压缸行程/mm:300；最大调高力/kN:633；额定调高力/kN:402;侧移液压缸行程/mm:*125;最大侧移力/kN:386;额定侧移力/kN:245；泵站出口压力/MPa:31.5；液压系统工作压力/Mpa:20;外形尺寸（长×宽×高），mm：13650x2950x156：机重.t:约45t。
3、性能特点
DZY1600/3100型可伸缩带式输送机自移机尾是可与重型综采装备配套的自移机尾，具有以下性能：①调高采用大行程结构，能更好的适应顺槽底板的起伏；②采用改向滚筒安装在行走小车上的结构，使整机结构紧凑，布置合理，拆装维修方便；③皮带机导人机构总能保证下回行段皮带的正确导人；④采用调高油缸与导轨铰接的结构形式，改善了调高油缸的受力条件，提高了整机寿命；⑤机尾采用人字形螺旋滚筒，可将吸附在滚筒表面的污物从两侧挤出：⑥转载机与自移机尾的铰接回转架采用了多自由度设计，而且采用了偏心设计，使自移机尾受力合理，提高了整机的可靠性。
4、结束语
DZY1600/3100型可伸缩带式输送机自移机尾可与重型综采设备配套使用，机尾每小时过煤量达4500吨，能够达到综采单工作面年产1200万吨的生产要求。它的设计研究，可为煤矿实现特厚煤层一次采全高的开采工艺提供技术支撑，简化开采工艺及设备配套，对煤矿实现采煤的高产高效，减少投资等均能发挥重要作用。
