刮板輸送機(jī)刮板鏈結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

魏 強(qiáng)

（山西晉神沙坪煤業(yè)有限公司， 山西 河曲 036500）

引言

刮板鏈?zhǔn)枪伟遢斔蜋C(jī)的重要部件之一，其主要構(gòu)成有E型螺栓、圓環(huán)鏈條、緊固螺母和刮板等[1-3]。在輸送機(jī)工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)將動(dòng)力傳遞給鏈輪，由鏈輪帶動(dòng)刮板鏈自機(jī)尾到機(jī)頭勻速傳動(dòng)，在傳動(dòng)過(guò)程中，將溜槽內(nèi)的煤炭、矸石或物料運(yùn)走。在運(yùn)輸過(guò)程中，刮板鏈和運(yùn)輸物及溜槽發(fā)生摩擦、碰撞，使刮板鏈長(zhǎng)時(shí)間處于持續(xù)振動(dòng)狀態(tài)，長(zhǎng)時(shí)間的高強(qiáng)振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致緊固螺母出現(xiàn)自轉(zhuǎn)松動(dòng)的現(xiàn)象，緊固螺母的松動(dòng)脫落繼而導(dǎo)致E型螺栓和圓環(huán)鏈及刮板分離，影響刮板輸送的持續(xù)工作，在某些極端的情況下甚至?xí)l(fā)安全事故。

1 刮板鏈結(jié)構(gòu)的分析

刮板鏈?zhǔn)枪伟遢斔蜋C(jī)的主要部件之一，按照鏈條數(shù)目及刮板的相對(duì)位置可分為中單鏈、中雙鏈、邊雙鏈三種。其中，中雙鏈?zhǔn)悄壳暗V井生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的類(lèi)型。

圓環(huán)鏈條套在刮板上，用E型螺栓和緊固螺母將其固定。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、拆裝方便、成本低、實(shí)用性強(qiáng)，因此得到廣泛的應(yīng)用。在這種結(jié)構(gòu)中，E型螺栓和緊固螺母是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的關(guān)鍵。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于刮板鏈頻繁與物料、溜槽之間發(fā)生摩擦碰撞，很容易造成緊固螺母振動(dòng)松落，造成螺栓和刮板丟失，從而出現(xiàn)事故，影響礦井的正常生產(chǎn)，需要花費(fèi)人力時(shí)間進(jìn)行頻繁檢修。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，緊固螺母自投入使用起，必須每月檢查是否有螺母松動(dòng)脫落，保證其緊固力矩在600～700 N·m。

2 刮板鏈結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

加強(qiáng)E形螺栓和緊固螺母之間的穩(wěn)定性是優(yōu)化刮板鏈緊固形式的關(guān)鍵。通過(guò)分別對(duì)螺母、螺栓和刮板結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)出了一套更具穩(wěn)定性的優(yōu)化緊固結(jié)構(gòu)，對(duì)螺母和刮板進(jìn)行優(yōu)化改造，并增加防逆轉(zhuǎn)墊片，可有效地避免頻繁檢修對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度影響。

2.1 楔形優(yōu)化螺母

為了避免緊固螺母在使用過(guò)程中受振動(dòng)和外力撞擊造成自轉(zhuǎn)松動(dòng)的情況，在螺母的下表面增加了4個(gè)楔形凸塊，楔形斜面與螺母螺紋右旋方向相反。同時(shí)為了最大程度減少螺母和刮板之間的摩擦阻力，將螺母凸塊呈楔形均勻分布。楔形優(yōu)化螺母如圖1所示。

圖1 楔形優(yōu)化螺母

2.2 防逆轉(zhuǎn)墊片

由于該優(yōu)化結(jié)構(gòu)緊固性強(qiáng)，螺母幾乎不存在出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)松動(dòng)的可能，使刮板鏈無(wú)法正常拆卸，所以，設(shè)計(jì)增加防逆轉(zhuǎn)墊片。該墊片對(duì)防止螺母自轉(zhuǎn)松動(dòng)有著重要作用。防逆轉(zhuǎn)墊片分內(nèi)圈和外圈兩部分，其中外圈的上表面根據(jù)螺母下表面楔形凸塊的分布尺寸設(shè)計(jì)出4個(gè)凹口以此來(lái)契合螺母的楔形凸塊，外圈的下表面設(shè)計(jì)出2個(gè)對(duì)稱(chēng)的凸塊，用來(lái)與刮板組合。墊片內(nèi)圈通過(guò)螺栓與螺母固緊。為便于自行拆卸，在墊片外圈上表面與凸塊對(duì)應(yīng)處右旋方向設(shè)計(jì)了2個(gè)對(duì)稱(chēng)的小凹槽。防逆轉(zhuǎn)墊片如圖2所示。

圖2 防逆轉(zhuǎn)墊片

2.3 卡槽優(yōu)化刮板

為加強(qiáng)緊固結(jié)構(gòu)，在刮板每個(gè)螺栓孔的上表面增加2個(gè)對(duì)稱(chēng)分布的凹槽，用于卡死防逆轉(zhuǎn)墊片的下表面凸塊，進(jìn)一步提升緊固螺母的穩(wěn)定性。刮板上表面螺栓孔凹槽如圖3所示。

圖3 刮板螺栓孔上的凹槽

2.4 結(jié)構(gòu)組裝

刮板鏈在組裝時(shí)，首先將防逆轉(zhuǎn)墊片固定到刮板螺栓孔上表面，使墊片下表面凸塊與螺栓孔上表面凹槽契合，保證墊片在螺栓孔上絕對(duì)固定。結(jié)構(gòu)組合如圖4所示。

圖4 防逆轉(zhuǎn)墊片與刮板結(jié)構(gòu)圖

隨后將螺栓穿過(guò)刮板螺栓孔，將楔形優(yōu)化螺母帶有楔形凸塊的下表面朝下順時(shí)針擰緊，待螺母擰緊后，螺母下表面的楔形凸塊與防逆轉(zhuǎn)墊片完全卡死，完全杜絕螺母發(fā)生逆轉(zhuǎn)的可能性。螺母與墊片組合結(jié)構(gòu)如圖5所示。

3 刮板鏈結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的效果分析

刮板鏈在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化后，緊固螺母的自轉(zhuǎn)松動(dòng)現(xiàn)象大幅減少，極大增強(qiáng)了刮板輸送機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。該結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)明顯，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、安裝方便，對(duì)螺母的緊固效果有顯著提升。該結(jié)構(gòu)自行拆卸操作簡(jiǎn)便，防逆轉(zhuǎn)墊片外圈的上表面設(shè)計(jì)的2個(gè)對(duì)稱(chēng)的小凹槽是整個(gè)墊片強(qiáng)度最薄弱的地方，在拆卸前，將兩處凹槽鑿斷，撬出墊片下表面凸塊，即可以將螺母同防逆轉(zhuǎn)墊片一同逆轉(zhuǎn)擰下，完成刮板鏈的拆卸工作。刮板鏈優(yōu)化結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖5 螺母與墊片組合結(jié)構(gòu)圖

圖6 刮板鏈優(yōu)化結(jié)構(gòu)圖

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)刮板鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，解決了緊固螺母因振動(dòng)和外力撞擊發(fā)生自轉(zhuǎn)脫落的問(wèn)題，避免刮板輸送機(jī)在生產(chǎn)中的頻繁故障檢修，提升了刮板輸送機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。優(yōu)化后的刮板鏈結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到顯著加強(qiáng)，并且操作簡(jiǎn)單，安裝和拆卸極為方便，有著很強(qiáng)的實(shí)用性。