楊 青

（陽(yáng)煤集團(tuán)和順新大地煤業(yè)有限公司， 山西 和順 032700）

引言

刮板輸送機(jī)由于其優(yōu)異的運(yùn)輸能力而被廣泛應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)企業(yè)，其中最常見的一類刮板輸送機(jī)為整體鑄焊型刮板輸送機(jī)。該類刮板機(jī)在運(yùn)行過程中常會(huì)出現(xiàn)磨損嚴(yán)重或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理等問題。因此，為使刮板輸送機(jī)環(huán)境適應(yīng)能力更強(qiáng)，則需要從結(jié)構(gòu)及工藝兩個(gè)方面來對(duì)刮板輸送機(jī)進(jìn)行改造。

1 刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)改造方案

1.1 機(jī)頭機(jī)尾結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

1.1.1 可拆卸式耐磨上沿的設(shè)計(jì)

通過對(duì)刮板機(jī)運(yùn)行過程中各個(gè)部件磨損情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析可知，刮板機(jī)前后溜機(jī)頭過渡槽、機(jī)尾伸縮槽槽幫沿及機(jī)尾上沿的磨損較其他部位的磨損更加嚴(yán)重，因而可在將槽幫沿加厚的同時(shí)為溜槽加裝可進(jìn)行拆卸的耐磨損上沿。耐磨上沿的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，其主要構(gòu)成部分有上沿、銷、起吊環(huán)、筋板等，呈圓弧形狀，將上沿a和上沿b焊接，在A面和B面上加工銷孔，將銷和起吊環(huán)焊接到上沿上，從而完成整個(gè)安裝過程。銷和起吊環(huán)分別具有定位和吊裝的作用。該上沿的改進(jìn)處為在上沿處加工有可加裝焊接筋板的缺口，加裝的筋板材質(zhì)為BTW 1板，加裝后可有效提高上沿的耐磨性能。而采用分段焊接的方式，具有拆卸方便、穩(wěn)定性高的優(yōu)勢(shì)，從而有效解決了上沿易發(fā)生磨損的問題，延長(zhǎng)了其使用壽命[1]。

1.1.2 分體鏈輪設(shè)計(jì)

刮板輸送機(jī)在運(yùn)行過程中，刮板鏈和鏈輪會(huì)發(fā)生周期性的嚙合和分離，因而會(huì)產(chǎn)生一定程度的磨損，相比刮板鏈而言，鏈窩的磨損更為嚴(yán)重。針對(duì)此現(xiàn)象，可將鏈輪由整體加工的方式變?yōu)樯舷路煮w方式，針對(duì)鏈窩在實(shí)際運(yùn)行過程中發(fā)生的磨損程度不同而旋轉(zhuǎn)180°[2]，進(jìn)而使發(fā)生磨損的程度更加均勻，將其使用壽命得到延長(zhǎng)，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1 可拆卸耐磨上沿結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 分體鏈輪結(jié)構(gòu)示意圖

采用分體鏈輪結(jié)構(gòu)方式具有如下優(yōu)點(diǎn)：采用分體結(jié)構(gòu)在進(jìn)行鏈輪的安裝、更換及維修時(shí)操作更加簡(jiǎn)單，降低工作的復(fù)雜程度及鏈窩磨損的不均勻程度，該工藝對(duì)毛坯結(jié)構(gòu)件的加工尺寸和鍛造質(zhì)量要求可有效降低，易于安裝，工作量及工作的復(fù)雜程度有效減小，將鏈輪的使用壽命提高了1倍以上。

1.2 刮板鏈結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

刮板機(jī)的中部槽是刮板鏈及物料的運(yùn)行通道，因而其受到刮板鏈的磨損較為嚴(yán)重，尤其是與刮板鏈直接接觸的壓板更容易產(chǎn)生斷裂故障。因此可將壓板制作成三眼增強(qiáng)型，螺栓呈“E”型布置，選用40Cr材質(zhì)加工鍛造而成，耐磨性能大大提高，預(yù)緊力有效增強(qiáng)，可減少松動(dòng)及斷裂故障的出現(xiàn)，提高其使用壽命，三眼增強(qiáng)型壓板如圖3所示。

圖3 三眼增強(qiáng)型壓板圖

1.3 中間部分結(jié)構(gòu)的改造

1）通過在中部槽上沿加裝焊接14mm厚的NM360型耐磨焊板，可有效增強(qiáng)其耐磨性能，使用壽命得到延長(zhǎng)，如圖4所示。可通過在鋼板上加工長(zhǎng)孔，選取塞焊工藝以保證焊接質(zhì)量。

圖4 中部槽改進(jìn)結(jié)構(gòu)圖（mm）

2）進(jìn)一步對(duì)中部槽中板的中板厚度進(jìn)行優(yōu)化處理，最終確定為δ45mm，耐磨板材質(zhì)選用hardox450型，封底板厚度最終確定為δ30mm，耐磨板材質(zhì)選用hardox400型，從而使其耐磨性能得到進(jìn)一步提高。同時(shí)應(yīng)將溜槽槽幫底沿進(jìn)行加寬處理，以防發(fā)生因底板脫落而導(dǎo)致刮板出槽事故的發(fā)生。

2 熔覆技術(shù)在新型刮板輸送機(jī)上的應(yīng)用

熔覆技術(shù)可分為焊接和激光兩種不同的類型，隨著科技的發(fā)展，熔覆技術(shù)也被引進(jìn)到刮板輸送機(jī)制造工藝中來，其中以激光熔覆技術(shù)應(yīng)用最為廣泛，該技術(shù)可用于對(duì)零部件進(jìn)行強(qiáng)化及修復(fù)，可有效延長(zhǎng)零部件的使用壽命，具有顯著的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)效益。

2.1 焊接熔覆的應(yīng)用

針對(duì)輸送機(jī)中間槽鏈道處容易發(fā)生較為嚴(yán)重的磨損，可選用相關(guān)材質(zhì)的焊絲進(jìn)行焊接熔覆處理，可通過補(bǔ)焊方式將鏈條下方或者鏈道立面凹溝的磨損填平，最后再進(jìn)行熔覆處理。通過對(duì)易磨損部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，以保證刮板機(jī)使用的可靠性。采用耐磨焊絲對(duì)齒軌進(jìn)行熔覆處理，可實(shí)現(xiàn)焊絲與原材質(zhì)的高度融合，熔覆后的齒軌表面不會(huì)有裂紋出現(xiàn)，同時(shí)可達(dá)到800MPa的破斷強(qiáng)度，韌性很好，可進(jìn)行機(jī)械切削加工[3-4]。

2.2 激光熔覆的應(yīng)用

作為一種性能優(yōu)異的熔覆技術(shù)，激光熔覆技術(shù)具有熱應(yīng)力小、變形小等特點(diǎn)，是刮板輸送機(jī)易磨損部位最主要采用的熔覆方式，如圖5所示。針對(duì)已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重磨損變形的底板，若進(jìn)行更換時(shí)，可先對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)狀激光熔覆處理以提高其強(qiáng)度及耐磨性能，增加其無故障運(yùn)行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)維修成本降低及使用壽命延長(zhǎng)的雙重功效。

圖5 激光熔覆方式示意圖

3 工藝改進(jìn)

1）嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)，對(duì)進(jìn)場(chǎng)的原材料及時(shí)取樣，檢驗(yàn)其化學(xué)組成成分，同時(shí)進(jìn)行拉伸、沖擊、耐磨性等各項(xiàng)性能實(shí)驗(yàn)，各項(xiàng)檢驗(yàn)結(jié)果規(guī)定后，才可進(jìn)行生產(chǎn)及加工。

2）有效處理中部槽的下料、成型、焊接及機(jī)械加工。對(duì)于部分厚度較大的中板下料后，若坡口需要焊接則采用氣割工藝，對(duì)于中板不需要焊接的部位，則可進(jìn)行機(jī)械加工。中板屬于刮板機(jī)重要零部件，生產(chǎn)量較大，采用氣割方式對(duì)中板焊接坡口進(jìn)行處理，可有效降低制造成本及時(shí)間。采用氣割工藝時(shí)要對(duì)試樣進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn)，同時(shí)與采用機(jī)械加工的中板進(jìn)行拉伸及沖擊對(duì)比試驗(yàn)，確保中板焊接坡口能夠滿足氣割的要求[5]。中部槽成型采用專用工裝的方式，工裝具有成型精度高、定位精確的優(yōu)勢(shì)。對(duì)中部槽的焊接采用機(jī)械手方式兩邊對(duì)稱焊接，采用該種方式可將焊接變形量得到有效控制。

3）鏈輪體加工，鏈輪需要較高的加工精度，應(yīng)由數(shù)控車床來完成加工，提高加工質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)現(xiàn)有刮板輸送機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及使用上的不足進(jìn)行了研究改進(jìn)，使其滿足了綜采工作面的要求，保證了實(shí)際的生產(chǎn)效果，為提升刮板輸送機(jī)的工作可靠性提供了理論指導(dǎo)。