一种矿用风筒保护装置及其皮带输送系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤矿巷道掘进的通风安全设备技术领域，更具体地，涉及一种矿用风筒保护装置及其皮带输送系统。
【背景技术】
[0002]随着煤矿地下开采的广度与深度的加大，在我国的大多数煤矿中，出于安全方面的考虑，均采用沿煤层底板进行巷道掘进的方式，而风筒是保证煤矿掘进过程中通风安全的主要设备之一，通风工作是保障煤矿安全生产的重中之重。但由于受褶皱、褶曲等地质构造的影响，掘进的巷道在纵向剖面上通常沿褶皱、褶曲的形态发生弯曲，严重弯曲的地方甚至会呈现“S”型，同时，用于通风的风筒通常设置于巷道内皮带输送机的上部，故常常会使皮带在起动张紧过程的一瞬间引发皮带上跳打坏风筒，从而引起供风不畅、供风量不足的情况，严重的时候将会使掘进工作面缺氧以致工人窒息死亡或引发瓦斯爆炸等事故。
[0003]目前，采用局部通风机通过风筒进行供风仍然是独头掘进的主要供风方式，尤其是在综合机械化掘进工作面，风筒的保护显得愈发至关重要，然而在呈弯曲状的皮带巷，风筒的安全保护装置的研制目前仍然是个空白，没有一种很好的方法能够保证风筒不被弹起的皮带打坏。如果经常更换风筒需要投入大量的人力物力，导致大量不必要的经济投入;如果不对打坏的风筒进行处理，又会导致掘进工作面供风不足，极易引起作业场地人员窒息死亡事故;尤其是在高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出的矿井，在某些区域又会出现瓦斯超限现象，给煤矿安全生产带来安全隐患。而瓦斯是煤矿安全生产的天敌，瓦斯的防治工作在煤矿安全生产中显得更为重要，进而对煤矿的通风安全提出了更高的要求。
[0004]再有，设置于巷道内的皮带输送机的皮带上跳，也很容易会导致皮带跑偏，而皮带跑偏将会引起皮带运输运转不正常的情况，从而严重影响煤矿安全生产的顺利进行。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种矿用风筒保护装置，还提供了一种采用该矿用风筒保护装置的皮带输送系统，能够有效保护矿用风筒的安全运行。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0007]提供一种矿用风筒保护装置，所述矿用风筒保护装置包括固定结构、支撑结构以及滚动结构，所述滚动结构通过所述支撑结构与所述固定结构连接并位于矿用风筒的下方，所述固定结构和支撑结构用于架设所述滚动结构。
[0008]进一步地，所述支撑结构包括两根对称设置的纵向支撑杆，两根所述纵向支撑杆的一端分别与所述固定结构连接、另一端分别与所述滚动结构的两端连接。
[0009]更进一步地，所述固定结构包括两个对称设置的卡环，两个所述卡环分别与两根所述纵向支撑杆固定连接。
[0010]进一步地，所述滚动结构包括轴和托辊，所述托辊能够绕所述轴转动，所述轴与所述支撑结构连接。[0011 ]本实用新型还提供一种采用上述任一矿用风筒保护装置的皮带输送系统，包括设置于巷道内的皮带输送机，所述皮带输送机上方设有矿用风筒，所述皮带输送机上固定设置有若干矿用风筒保护装置，若干所述矿用风筒保护装置设置于所述矿用风筒的下方。
[0012]优选地，若干所述矿用风筒保护装置均匀布置于所述皮带输送机的皮带的输送路径上。
[0013]进一步地，所述皮带输送机包括机架、设置于所述机架上的皮带以及设置于所述皮带下方的皮带托辊，若干所述矿用风筒保护装置架设于所述机架的上方。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的矿用风筒保护装置通过支撑结构将一滚动结构架设于皮带输送机上，当皮带张紧弹起产生冲击力时，滚动结构能够对弹起的皮带产生阻挡力，并对其产生滚动的作用，以减小摩擦阻力，从而有效保护了设置在该矿用风筒保护装置上方的矿用风筒，还有效地防止了皮带的跑偏，保证皮带对煤炭的正常运输。
[0015]此外，本实用新型的皮带输送系统采用了矿用风筒保护装置，避免了弹起的皮带打坏设置于巷道内的矿用风筒，保证了通风安全，最大限度地保障了矿山安全生产活动的有序进行，减少了矿山运行的成本。
【附图说明】
[0016]图1为现有皮带弹起与矿用风筒接触的受力示意图；
[0017]图2为本实用新型一实施例中矿用风筒保护装置的结构示意图；
[0018]图3为本实用新型一实施例中皮带输送系统的结构示意图；
[0019]图4为图3中A-A处的剖面图。
[0020]附图标记对照表:
[0021]1--现有皮带输送机上的皮带 2--现有矿用风筒
[0022]10--巷道20--矿用风筒
[0023]30--矿用风筒保护装置40--皮带输送机
[0024]31——纵向支撑杆32——托辊
[0025]33——卡环34——轴
[0026]41——机架42——皮带
[0027]43——皮带托辊421——上皮带
[0028]422——下皮带431——上皮带托辊
[0029]432一一下皮带托辊F1—一混合力
[0030]F2——向前的驱动力F3——向上的弹力
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0032]本实用新型矿用风筒保护装置的实施例，该矿用风筒保护装置包括固定结构、支撑结构以及滚动结构，滚动结构通过支撑结构与固定结构连接并位于矿用风筒的下方，固定结构和支撑结构用于架设滚动结构。
[0033]本实施例的矿用风筒保护装置通过支撑结构将一滚动结构架设于皮带输送机上，当皮带张紧弹起产生冲击力时，滚动结构能够对弹起的皮带产生阻挡力，并对其产生滚动的作用，以减小摩擦阻力，从而有效保护了设置在该矿用风筒保护装置上方的矿用风筒，在满足《煤矿安全规程》中对机械设备要求的同时，还有效地防止了皮带的跑偏，保证皮带对煤炭的正常运输。
[0034]现有巷道内的皮带输送机，由于皮带不平，在自然状态下存在一定量的挠度，故皮带在起动张紧的过程中会向上弹起，从而打在风筒上。如图1所示，此时，皮带I会受到在输送时向前的驱动力F3和向上的弹力F2，其混合力为Fi ο在混合力Fi的作用下，矿用风筒2跟运动弹起的皮带I接触受到一个拍击力和一个摩擦力，如果合力足够大，矿用风筒2就会发生损坏从而导致漏风，进而引发通风安全事故。
[0035]其中，皮带受到向前的驱动力F3与混合力夹角为α，皮带受到向上的弹力F2与混合力Fi的夹角为β，三个力之间的关系为:2Fi = (F2/cosP) + (F3/cosa)，由于α+β = 90°，贝Ij2Fi= (F2/sina) + (F3/cosa)。
[0036]本实用新型中，为了更清楚地说明本实用新型的矿用风筒保护装置，采用具体的部件举例说明。需要说明的是，除了以下的实施方式，采用其他的部件代替固定结构、支撑结构以及滚动结构也是可以的，只要能够实现防止皮带弹起时与矿用风筒直接接触即可。
[0037]如图2所示，本实施例的矿用风筒保护装置的支撑结构包括两根对称设置的纵向支撑杆31，滚动结构包括轴34和托辊32，固定结构为两个对称设置的卡环33，两根纵向支撑杆31的一端分别与两个卡环33固定连接、另一端分别与轴34的两端连接，而