李向軍

（山煤集團(tuán)蒲縣萬家莊煤業(yè)有限公司，山西 臨汾 041202）

1 項(xiàng)目概況

山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)蒲縣萬家莊煤業(yè)公司位于山西省臨汾市蒲縣黑龍關(guān)鎮(zhèn)仁馬溝村，礦井田面積13.897 2 km2，煤炭?jī)?chǔ)量9908萬t，可采儲(chǔ)量7723萬t，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力120 萬t/a。當(dāng)前該礦主采的20101、20102、20103 和20104 綜采工作面均采用的三一重工生產(chǎn)的SGZ630/400 型刮板輸送機(jī)。

SGZ630/400 型刮板輸送機(jī)上的刮板裝置是由刮板座和螺紋固定在刮板座上的刮板組成，其刮板的底部開設(shè)有兩側(cè)開口的鏈條固定槽，刮板上的鏈條固定槽固定套在鏈條上，鏈條與刮板固定連接帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)。刮板是通過多個(gè)緊固螺栓進(jìn)行固定，此種固定方式需要用到專用工具進(jìn)行固定和拆卸，在工作時(shí)非常不便利，同時(shí)導(dǎo)致安裝拆卸工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)效率低，在定期更換刮板時(shí)帶來極大的不便，效率不高，占用時(shí)間較長(zhǎng)，從而導(dǎo)致了設(shè)備停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)，無法滿足刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸任務(wù)。針對(duì)這一情況，該礦與三一重工聯(lián)合研制了一種新型的刮板固定裝置。

2 刮板固定裝置的設(shè)計(jì)

2.1 結(jié)構(gòu)分析

刮板輸送機(jī)的新型刮板固定裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 和圖2 所示，主要由刮板座、第一刮板、空腔、轉(zhuǎn)軸、第一傘形齒輪、第二傘形齒輪、旋鈕、矩形槽、三角斜槽、卡槽和矩形管組成。

刮板座的頂部接觸第一刮板，第一刮板的底部開設(shè)有兩側(cè)均開口的鏈條固定槽，刮板座上開設(shè)有空腔，空腔的頂部?jī)?nèi)壁上安裝有轉(zhuǎn)軸，在轉(zhuǎn)軸上固定套設(shè)第一傘形齒輪，第一傘形齒輪的底部嚙合第二傘形齒輪，第二傘形齒輪的一側(cè)固定連接有連接軸，連接軸的一端延伸至刮板座外并固定安裝有旋鈕。

圖1 刮板固定裝置結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 刮板固定裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖

第一刮板的底部開設(shè)有兩個(gè)矩形槽，鏈條固定槽位于兩個(gè)矩形槽之間，兩個(gè)矩形槽相互遠(yuǎn)離的一側(cè)內(nèi)壁上均開設(shè)有底部為開口的三角斜槽，兩個(gè)三角斜槽對(duì)稱設(shè)置，矩形槽內(nèi)活動(dòng)卡裝有與刮板座頂部固定連接的矩形管。結(jié)合圖3 可知，矩形管的兩側(cè)內(nèi)壁上焊接有同一個(gè)橫管，三角斜槽遠(yuǎn)離對(duì)應(yīng)的矩形槽的一側(cè)內(nèi)壁上開設(shè)有卡槽，且卡槽內(nèi)活動(dòng)卡裝有卡桿，卡桿靠近鏈條固定槽的一端延伸至對(duì)應(yīng)的橫管內(nèi)并焊接有多個(gè)彈簧，彈簧遠(yuǎn)離對(duì)應(yīng)的卡桿的一端與矩形管靠近鏈條固定槽的一側(cè)內(nèi)壁相接觸。卡桿的另一端嵌套有滾珠，滾珠與對(duì)應(yīng)的三角斜槽遠(yuǎn)離矩形槽的一側(cè)內(nèi)壁相匹配。橫管的底部?jī)?nèi)壁上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有定滑輪，卡桿的一端固定連接有連接繩的一端，連接繩位于對(duì)應(yīng)的彈簧的下方，連接繩的另一端繞過對(duì)應(yīng)的定滑輪的頂部并與轉(zhuǎn)軸的頂部固定連接。

圖3 刮板固定裝置A 部分剖視結(jié)構(gòu)示意圖

矩形管遠(yuǎn)離鏈條固定槽的一側(cè)內(nèi)壁上開設(shè)有第一通孔，第一通孔與對(duì)應(yīng)的卡桿滑動(dòng)連接。 橫管的底部?jī)?nèi)壁上開設(shè)有第一圓孔，第一圓孔的側(cè)壁與對(duì)應(yīng)的連接繩的外側(cè)活動(dòng)接觸。 空腔的頂部?jī)?nèi)壁上開設(shè)有兩個(gè)第二圓孔，第二圓孔的側(cè)壁與對(duì)應(yīng)的連接繩的外側(cè)活動(dòng)接觸?？涨坏囊粋?cè)內(nèi)壁上開設(shè)有第三圓孔，第三圓孔內(nèi)固定套設(shè)有第一軸承，第一軸承的內(nèi)圈與連接軸的外側(cè)固定套裝?？涨坏捻敳?jī)?nèi)壁上焊接有兩個(gè)第二軸承，且兩個(gè)第二軸承的內(nèi)圈均與轉(zhuǎn)軸的外側(cè)固定套裝。第一傘形齒輪的一側(cè)設(shè)有第四圓孔，且第四圓孔與轉(zhuǎn)軸固定套裝。

2.2 固定裝置工作原理

在需要對(duì)第一刮板進(jìn)行更換時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，旋鈕通過連接軸帶動(dòng)第二傘形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，第二傘形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)第一傘形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸在空腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸對(duì)兩個(gè)連接繩進(jìn)行卷繞，使得連接繩對(duì)應(yīng)的定滑輪上滑動(dòng)，連接繩拉動(dòng)對(duì)應(yīng)的卡桿在橫管內(nèi)滑動(dòng)，因此卡桿對(duì)彈簧進(jìn)行壓縮，同時(shí)卡桿帶動(dòng)滾珠與卡槽分離，向上拉動(dòng)第一刮板即可取下。

對(duì)第一刮板固定時(shí)，將兩個(gè)矩形槽分別與對(duì)應(yīng)的矩形管對(duì)齊，此時(shí)向下按壓第一刮板，帶動(dòng)兩個(gè)矩形槽分別套在對(duì)應(yīng)的矩形管上，同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)三角斜槽的側(cè)壁對(duì)滾珠進(jìn)行擠壓，滾珠移動(dòng)并帶動(dòng)卡桿在橫管內(nèi)滑動(dòng)，卡桿對(duì)彈簧進(jìn)行壓縮。當(dāng)卡桿與卡槽對(duì)齊時(shí)，處于壓縮狀態(tài)的彈簧進(jìn)行復(fù)位，彈簧的彈力帶動(dòng)卡桿卡入卡槽內(nèi)，此時(shí)卡桿通過卡槽對(duì)第一刮板限制，從而固定了第一刮板。

2.3 固定裝置的特征分析

通過旋鈕、連接軸、第二傘形齒輪、第一傘形齒輪、轉(zhuǎn)軸、連接繩、卡桿、彈簧、滾珠與卡槽相配合，拆卸時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，旋鈕通過連接軸帶動(dòng)第二傘形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，第二傘形齒輪通過第一傘形齒輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸對(duì)兩個(gè)連接繩卷繞，使得連接繩在對(duì)應(yīng)的定滑輪上滑動(dòng)并拉動(dòng)卡桿對(duì)彈簧進(jìn)行壓縮，卡桿帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的滾珠與卡槽分離，此時(shí)向上拉動(dòng)第一刮板，便可取下第一刮板。

通過矩形槽、矩形管、三角斜槽、滾珠、卡桿、彈簧與卡槽相配合，對(duì)第一刮板固定時(shí)，向下按壓第一刮板，第一刮板帶動(dòng)兩個(gè)矩形槽分別套在對(duì)應(yīng)的矩形管上，第一刮板還帶動(dòng)兩個(gè)三角斜槽的側(cè)壁分別對(duì)對(duì)應(yīng)的滾珠進(jìn)行擠壓，使得滾珠移動(dòng)并帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的卡桿對(duì)多個(gè)彈簧進(jìn)行壓縮。當(dāng)卡桿與對(duì)應(yīng)的卡槽對(duì)齊時(shí)，此時(shí)處于壓縮狀態(tài)的多個(gè)彈簧復(fù)位并帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的卡桿卡入卡槽內(nèi)，從而固定了第一刮板，使得便于快速對(duì)第一刮板固定和拆卸。

3 工業(yè)性試驗(yàn)

該新型刮板固定裝置完成研制后，在萬家莊煤業(yè)公司20101 首采工作面的SGZ630/400 型刮板輸送機(jī)上進(jìn)行了安裝、調(diào)試，并投入到生產(chǎn)實(shí)際中進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)。從2019 年2 月至2019 年9 月期間，刮板輸送機(jī)刮板固定裝置的運(yùn)行都非常穩(wěn)定。刮板固定裝置在固定時(shí)，沒有出現(xiàn)損傷刮板機(jī)體的現(xiàn)象；在固定和拆卸時(shí)，不需要用到專業(yè)工具，操作簡(jiǎn)單；一個(gè)人就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)刮板的快速固定和拆卸，作業(yè)效率高。整體上來講，新型刮板固定裝置的應(yīng)用，起到了節(jié)約人力成本和時(shí)間成本的效果。

4 結(jié)論

研制了一種用于刮板輸送機(jī)的新型刮板固定裝置，該刮板固定裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，操作簡(jiǎn)單。該新型刮板固定裝置在20101 工作面SGZ630/400 型刮板輸送機(jī)上進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)，應(yīng)用效果理想。采用刮板固定裝置作業(yè)時(shí)，對(duì)設(shè)備無損傷，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，作業(yè)效率高。該裝置的開發(fā)是成功的，為該礦創(chuàng)造了較好的安全經(jīng)濟(jì)效益。