彭帥

摘要：連采機(jī)在使用過程中，運(yùn)輸機(jī)漲緊裝置的漲緊轉(zhuǎn)向輥容易損壞，出現(xiàn)內(nèi)部的軸承損壞和軸彎曲現(xiàn)象較多。經(jīng)過分析后對結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)經(jīng)過使用驗證效果良好，故障率顯著降低。

關(guān)鍵詞：連采機(jī);運(yùn)輸機(jī);漲緊裝置;軸承

Abstract：Even?in?the?Continuous?miner?using?process，?convey?or?rise?up?when?tight?to?roll?is?easy?to?damage?phenomenon?more?internal?damage?of?bearing?and?the?shaft?bent.?After?analysis?of?structure?was?improved，?proven?by?using?the?improved?structure?has?good?effectiveness，?significantly?reduce?the?failure?rate.

前言

連續(xù)采煤機(jī)是一種適用于短壁開采、回收邊角煤、房柱采煤及三下采煤的綜合設(shè)備，適用于中、厚煤層，它集截割、裝載、轉(zhuǎn)運(yùn)、移動行走、噴霧降塵于一身。具有體積小、調(diào)動靈活、使用方便、采掘合一、適應(yīng)性強(qiáng)、回采率高等特點(diǎn)，是長壁開采的有效補(bǔ)充。不僅可以采煤，還可用于煤巷道快速掘進(jìn)。

1.漲緊裝置介紹

連采機(jī)上負(fù)責(zé)運(yùn)輸?shù)难b置我們稱為第一運(yùn)輸機(jī)，根據(jù)采煤工藝的不同，在連采機(jī)后還可外接第二運(yùn)輸機(jī)或是梭車，之后再接第三運(yùn)輸機(jī)。

連采機(jī)的運(yùn)輸機(jī)位于機(jī)器的中心軸線上，是一部單鏈刮板運(yùn)輸機(jī)。它由主軸、鏈輪（主動輪）、溜槽、刮板、鏈條、尾輪、從動輪（漲緊裝置）、機(jī)尾擺動油缸、升降液壓油缸等組成。溜槽由前后兩部分組成，前面部分在裝煤鏟板上;后面部分又分為前后兩段，前段溜槽的一端以絞軸與裝煤鏟板鉸接，在兩個升降油缸作用下溜槽可繞鉸接軸上下升降;另一端以鉸接與后段溜槽鉸接，在擺動油缸作用下后段溜槽可饒軸水平擺動。鏈輪在前面同鏟板使用同一電機(jī)減速器提供的動力，從動輪在運(yùn)輸機(jī)尾部。動力由減速器輸出軸傳送至主軸，主軸的四齒鏈輪帶動鏈子和刮板，實現(xiàn)煤的運(yùn)輸。具體結(jié)構(gòu)見圖1、圖2。

圖1??1.從動輪裝置?2.漲緊缸?3.后溜槽（運(yùn)輸機(jī)本體）

圖2?從動輪裝置

據(jù)統(tǒng)計此結(jié)構(gòu)的漲緊轉(zhuǎn)向輥共有10次損壞，故障率6.4%（主要是軸歪曲和軸承損壞）。

2.計算分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)

原結(jié)構(gòu)為國產(chǎn)化時借鑒JOY—12CM15連采機(jī)，從動輪裝置中心軸采用40Cr材料，可知材料抗剪強(qiáng)度為550?Mpa，經(jīng)CAE分析得到最大剪力為150Mpa，該處中心軸強(qiáng)度滿足使用要求。舊結(jié)構(gòu)的軸承選用的FAG?1210TV調(diào)心球軸承，通過計算分析認(rèn)為軸的歪曲是由于軸承損壞后導(dǎo)致。

根據(jù)實際使用情況運(yùn)輸機(jī)牽引力取：Fq=21860N，對于刮板運(yùn)輸機(jī)的漲緊裝置的軸承來說，F(xiàn)q即為所受的徑向載荷，考慮到采用的是中單鏈，極限狀況（后溜槽擺尾的時）可能單個軸承承受載荷，經(jīng)實驗測得軸承軸向力為6995N，沖擊載荷系數(shù)按中等沖擊取值，即有：

Fr=?Fq?=21860N，F(xiàn)a=6995N

動載荷：

P=fd（X?Fr+Y?Fa）=3.32×21860=72575N

軸承基本額定壽命：

Lh=（106/60n）（C/P）ε

查軸承手冊可C=228000N;?ε=3，n=175?r/min

Lh=?2952?h?（不符合條件）

計算結(jié)果顯示之前選用的軸承壽命顯然不能滿足使用要求。對此處結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，運(yùn)輸機(jī)尾部采用有齒鏈輪導(dǎo)向，軸承增加為四個，且軸承加大。尾部鏈輪漲緊采用鏈輪導(dǎo)向，可有效的防止鏈條拐彎跑偏，避免溜槽的過早磨損以及刮板的損壞。

同樣，對于刮板運(yùn)輸機(jī)的漲緊裝置的軸承來說，F(xiàn)q即為所受的徑向載荷，?考慮到采用的是中單鏈，后溜槽擺尾的時，極限狀況可能單個軸承承受載荷：

動載荷：

P=fd（X?Fr+Y?Fa）=2.78×21860=60770N

軸承基本額定壽命：

Lh=（106/60n）（C/P）ε

查軸承手冊可C=360000N;?ε=10/3，n=175?r/min

Lh=19799?h

軸承加大后，使用壽命是舊結(jié)構(gòu)壽命的6.7倍，滿足設(shè)計要求。

圖3?改后結(jié)構(gòu)圖

3.結(jié)束語

改進(jìn)后的運(yùn)輸機(jī)漲緊裝置經(jīng)過使用驗證效果良好，故障率顯著降低。設(shè)備贏得了客戶的認(rèn)可，使得客戶的設(shè)備利益率大為提高，還為客戶帶來了更大的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]于興之.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2008

[2]馬新民.礦山機(jī)械[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1999