0.引言

滾筒式采煤機(jī)牽引方式由有鏈牽引發(fā)展成無鏈牽引是采煤機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)巨大進(jìn)步，現(xiàn)在幾乎所有采煤機(jī)都采用無鏈牽引方式。這種牽引方式基本上能夠滿足生產(chǎn)需求，但是行走輪輪齒的非正常斷裂嚴(yán)重影響了采煤機(jī)的正常采煤作業(yè)，行走輪輪齒斷裂也是我公司采煤機(jī)外牽引損壞的主要形式。在跟蹤研究大量的行走輪輪齒斷裂，并結(jié)合查閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上得出了行走輪輪齒的非正常斷裂得可能原因。

1.斷裂原因分析

由于采煤機(jī)的工作環(huán)境惡劣、工作面狀況復(fù)雜，所以要定量的研究行走輪輪齒的非正常斷裂的原因有一定的苦難，所以本文僅從定性、理想工作面狀況的受力分析等幾個(gè)方面做出一些定性的研究。

1.1齒輪—銷軌的傳動(dòng)特性

采煤機(jī)行走輪與工作面刮板輸送機(jī)銷排銷齒之間的嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)由于其結(jié)構(gòu)簡單、拆卸方便，非常適用于低速、重載荷、潤滑條件差得工作場所。理論上這種傳動(dòng)大多數(shù)屬于非共軛嚙合，因而其傳動(dòng)比也是非恒定的。當(dāng)傳動(dòng)過程中兩個(gè)齒交替嚙合時(shí)，傳動(dòng)比會(huì)有個(gè)突變量，特別在銷排與兩個(gè)銷排連接處。行走輪與銷排銷齒的單齒嚙合傳動(dòng)過程為：由行走輪齒頂某處與銷齒開始嚙合，然后隨行走輪的轉(zhuǎn)動(dòng)嚙合點(diǎn)逐漸向行走輪根部位移動(dòng)至最低的嚙合位置，最后嚙合點(diǎn)又向行走輪齒頂移動(dòng)直至退出嚙合，而后相應(yīng)的下一齒開始進(jìn)入嚙合。行走輪轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，這一嚙合過程相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)比變化情況如下，在給定的嚙合中心距與節(jié)距下由頂部位置進(jìn)入嚙合時(shí)傳動(dòng)比較大，然后隨嚙合的進(jìn)行趨于平穩(wěn)，但在下一齒進(jìn)入嚙合的時(shí)傳動(dòng)比又會(huì)發(fā)生比較大的突變，當(dāng)然這只是理想狀工作狀態(tài)下采煤機(jī)線速度的變化規(guī)律，詳見圖1。實(shí)際采煤作業(yè)中采煤機(jī)行走輪與銷齒嚙合的中心距并不是恒定的，同時(shí)由于刮板輸送機(jī)的水平和垂直彎曲已經(jīng)銷排浮動(dòng)的作用，銷齒的節(jié)距在銷排與銷排連接處比比標(biāo)準(zhǔn)節(jié)距有較大變化，這樣就造就對行走輪的較大的沖擊，這是行走輪非正常斷裂的原因之一。

1.2受力分析

采煤機(jī)工作時(shí)，理想工作狀態(tài)下行走輪輪齒受力情況如圖2，其中ф表示壓力角，假設(shè)扭矩M不變，由于這種傳動(dòng)方式為非共軛嚙合，隨著嚙合點(diǎn)得變動(dòng)，H是變化的，壓力角ф也是變化的，所以法向力F也是變化的，牽引力Ft也是變化的，當(dāng)遇到較大的沖擊載荷或其它原因時(shí)造成行走輪齒所受的力超過材料的強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)引起行走輪齒的斷裂。

1.3導(dǎo)向滑靴方面

采煤機(jī)通常都是按照輸送機(jī)水平方向彎曲度≤±1度方向，垂直方向彎曲度≤3度來設(shè)計(jì)行走機(jī)構(gòu)的，然后刮板輸送機(jī)在經(jīng)過一段時(shí)間使用后，由于磨損使得中部槽的曲度超限，采煤機(jī)從該處通過時(shí)，必須依靠導(dǎo)向滑靴來捋順銷排，導(dǎo)向滑靴此時(shí)會(huì)受到較大的側(cè)向力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致或使其導(dǎo)溝處力筋撕裂，而一旦導(dǎo)向滑靴損壞，繼續(xù)工作時(shí)，行走輪輪齒出現(xiàn)斷裂的可能性就會(huì)大大增加。

1.4熱處理因素

從用料及熱處理方面講，如果行走輪的材料成份不合理、夾雜物超限以及輪齒表面滲碳的硬度在熱處理時(shí)未能達(dá)到要求，也會(huì)降低采煤機(jī)行走輪性能，導(dǎo)致行走輪易于斷裂。

2.結(jié)語

以上從齒輪-銷軌的傳動(dòng)特性、簡單的受力分析、導(dǎo)向滑靴及熱處理影響因素分析了采煤機(jī)行走輪輪齒斷裂的一些因素，其中齒輪-銷軌的傳動(dòng)特性、基本的受力情況是固有的，而其它情況相對是可以預(yù)防的，在以上分析的基礎(chǔ)上嘗試性的提出一些預(yù)防措施。

（1）導(dǎo)向滑靴的設(shè)計(jì)一定要保證其水平、垂直方向的間歇，這樣才能很好的地對行走輪進(jìn)行保護(hù)，是使用中應(yīng)定時(shí)檢查導(dǎo)向滑靴的磨損量，磨損較大時(shí)要及時(shí)予以更換。

（2）行走輪材料選擇、毛坯件鍛打、熱處理時(shí)一定要達(dá)到使用要求，行走輪齒面硬度到達(dá)到HRC58-62，行走輪芯部硬度達(dá)到HRC38-42。