滾動(dòng)壓鏈裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)

張樹齊　矯海波　張丙旭

摘要：針對刨煤機(jī)在使用過程中，出現(xiàn)的壓鏈塊裝置故障，對刨鏈壓鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提出一種滾動(dòng)壓鏈輪結(jié)構(gòu)，替代原有滑動(dòng)摩擦壓鏈結(jié)構(gòu)，降低摩擦阻力，提高設(shè)備可維護(hù)性，減少維修換件數(shù)量，降低維護(hù)費(fèi)用。

關(guān)鍵詞：刨煤機(jī)；壓鏈裝置；優(yōu)化

引言

“中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會(huì)”2012年12月發(fā)布的《特殊和稀缺煤類開發(fā)利用管理暫行規(guī)定》（第16號令）、《生產(chǎn)煤礦回采率管理暫行規(guī)定》（第17號令）明確指出：特殊和稀缺煤類礦井采區(qū)回采率薄煤層不低于88%，1.3m厚煤層必須開采?！睹禾啃袠I(yè)機(jī)械裝備現(xiàn)狀及發(fā)展思路暨煤炭機(jī)械發(fā)展“十二五”規(guī)劃研究》明確提出綜采設(shè)備的發(fā)展目標(biāo)：研究與開發(fā)薄煤層開采技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備。相關(guān)國家政策的出臺為刨煤機(jī)產(chǎn)品的研制帶來了良好的發(fā)展契機(jī)，三一重裝生產(chǎn)的BH38/2×400刨煤機(jī)先后在鐵煤集團(tuán)曉明礦、伊泰集團(tuán)東達(dá)二礦、陜西府谷瑞豐礦成功投入生產(chǎn)，并取得良好效果。在使用的過程中，也發(fā)現(xiàn)了一系列問題，需要對刨煤機(jī)性能及功能進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，提高設(shè)備可靠性及可維護(hù)性。本文針對刨鏈壓鏈結(jié)構(gòu)形式，提出一種滾動(dòng)壓鏈輪結(jié)構(gòu)，替代原有滑動(dòng)摩擦壓鏈結(jié)構(gòu)，降低摩擦阻力，提高設(shè)備可維護(hù)性，減少維修換件數(shù)量，降低維護(hù)費(fèi)用。

1.現(xiàn)狀及存在問題

目前，在使用的刨煤機(jī)均采用滑動(dòng)式壓鏈輪裝置，對刨鏈進(jìn)行強(qiáng)制改變方向，在刨鏈運(yùn)行的上方，并距離刨鏈輪一定距離處固定壓鏈塊，壓鏈塊的底部抵靠刨鏈的上表面，在壓鏈塊的壓力作用下，刨鏈通過壓鏈結(jié)構(gòu)的強(qiáng)行摩擦來改變運(yùn)動(dòng)方向，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

這種依靠滑動(dòng)摩擦來強(qiáng)行改變鏈條的運(yùn)行方向的壓鏈方式，首先，必然導(dǎo)致整體摩擦力的增加，進(jìn)而導(dǎo)致整機(jī)無用功的增加；其次，對壓鏈塊的性能要求比較苛刻，既不能太軟，經(jīng)常更換壓鏈快，又不能太硬，加劇鏈條的磨損，控制困難；第三，對現(xiàn)場管理要求嚴(yán)格，必須按要求更換壓鏈塊，否則就會(huì)出現(xiàn)卡鏈情況，導(dǎo)致故障的發(fā)生。

2.改進(jìn)方案及實(shí)施方式

針對上述問題，本文提出一種滾動(dòng)壓鏈輪結(jié)構(gòu)，如圖2所示。與原結(jié)構(gòu)相比較，以滾動(dòng)摩擦的方式取代原滑動(dòng)摩擦方式，不僅能有效解決壓鏈裝置快速失效的問題，而且能有效降低運(yùn)行阻力，理論上擺脫對鏈條偏轉(zhuǎn)角的限制。

工作原理：本文所述壓鏈裝置包含保持架、壓鏈輪、壓板、墊圈、螺栓等，其結(jié)構(gòu)及安裝方式如圖2所示。保持架為中部鏤空的腔體結(jié)構(gòu)，保持架前面開有與所述壓鏈輪軸相配合的半圓孔及與側(cè)板相配合的長方形凹槽，此長方形凹槽面上設(shè)有螺紋盲孔，其上、下側(cè)面開有與壓鏈輪相似的半圓凹槽，用以保證刨鏈的順利通過，其后面設(shè)置有與滑架本體上安裝的固定銷相配合的半圓形凹槽；壓鏈輪為輪式結(jié)構(gòu)，其壓鏈輪軸伸出部分為削平結(jié)構(gòu)，其平面與壓板配合，保證壓鏈輪軸不隨壓鏈輪旋轉(zhuǎn)；壓板為板式結(jié)構(gòu)，其上設(shè)有圓孔，通過墊圈、螺栓與保持架上前面凹槽平面上的螺紋盲孔將壓鏈輪壓住。

實(shí)施方式：整個(gè)壓鏈裝置安裝在緊鏈滑架本體上，其安裝方式如圖3所示，壓鏈裝置自上而下，安裝至緊鏈滑架本體上，然后靠固定銷將其限制在緊鏈滑架本體內(nèi)，壓鏈裝置工作時(shí)，靠固定銷限制其豎直方向的竄動(dòng)，靠緊鏈滑架自身的腔體結(jié)構(gòu)限制其水平方向的竄動(dòng)。在刨煤機(jī)整機(jī)運(yùn)行過程中，壓鏈裝置與刨鏈相接觸，并隨刨鏈的運(yùn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，完成刨鏈壓鏈工作。

3.滾動(dòng)壓鏈結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

（1）以滾動(dòng)結(jié)構(gòu)代替動(dòng)滑摩擦，減少整機(jī)運(yùn)行阻力，進(jìn)而減少無用功的消耗，提高整機(jī)功率利用率，可以實(shí)現(xiàn)超長工作面布置，提高年產(chǎn)量。

（2）減少由于壓鏈塊自身性能變化對刨煤機(jī)整機(jī)運(yùn)行帶來的影響，減少因壓鏈塊性能過硬或過軟等因素，引起的對鏈條的過度或者對壓鏈塊的超快速磨損。

（3）以滾動(dòng)結(jié)構(gòu)代替動(dòng)滑摩擦，使頻繁更換壓鏈裝置的問題大大改善，減低設(shè)備因壓鏈塊更換帶來的停機(jī)時(shí)間，提高設(shè)備開機(jī)率及整機(jī)可靠性。

（4）理論上擺脫偏轉(zhuǎn)角度的限制。

4.使用效果

通過對刨煤機(jī)壓鏈裝置的優(yōu)化，在使用過程中，不僅能夠有效降低無用功率的浪費(fèi)，降低設(shè)備故障率，而且能夠提高設(shè)備開機(jī)率，實(shí)現(xiàn)超長工作面的布置，進(jìn)一步增加單工作面單位時(shí)間產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)礦井的安全、高產(chǎn)、高效生產(chǎn)。本文所述的壓鏈結(jié)構(gòu)，在瑞豐刨煤機(jī)的使用過程中，取得了很好的使用效果。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

張樹齊（1978.8—），男，河北河間人，高級工程師，碩士研究生，畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)，現(xiàn)工作于沈陽三一重型裝備有限公司，主要從事刨煤機(jī)成套設(shè)備、刮板輸送機(jī)成套設(shè)備的研發(fā)工作。

基金項(xiàng)目：國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）資助項(xiàng)目（2012AA041806）