王海彬 趙 慧 張子明

（遼寧通用重型機(jī)械股份有限公司，遼寧 調(diào)兵山 112700）

1 問題提出

曉南煤礦礦井罐籠尺寸較小，原SGZ800/800刮板輸送機(jī)伸縮機(jī)尾最大不可分解長(zhǎng)度尺寸長(zhǎng)，不能把刮板輸送機(jī)安全、高效地送到井下。原伸縮機(jī)尾由固定座和機(jī)尾架、伸縮千斤頂?shù)炔考M成，固定座和機(jī)尾架由伸縮千斤頂?shù)纳扉L(zhǎng)和縮短來實(shí)現(xiàn)機(jī)尾的伸和縮，固定座和機(jī)尾架的鉸接銷軸在伸縮機(jī)尾的后部。此種結(jié)構(gòu)的伸縮機(jī)尾長(zhǎng)度尺寸較長(zhǎng)，固定座和活動(dòng)架的滑道在機(jī)尾后部，不在機(jī)尾的兩側(cè)，并且該滑道導(dǎo)向裝置為一個(gè)。在不改變?cè)炜s機(jī)尾的功能、工作效率等情況下，為適應(yīng)該礦井罐籠尺寸，要求改變現(xiàn)在的伸縮機(jī)尾結(jié)構(gòu)，對(duì)伸縮機(jī)尾進(jìn)行重新設(shè)計(jì)[1-4]。圖1 是原伸縮機(jī)尾。

2 伸縮機(jī)尾設(shè)計(jì)

2.1 總體設(shè)計(jì)

在不改變?cè)炜s機(jī)尾的功能、工作效率等情況下，設(shè)計(jì)的最大不可分解長(zhǎng)度尺寸需保證安全、平穩(wěn)下罐籠。設(shè)計(jì)方案是把原固定座和機(jī)尾架的伸縮滑道改到機(jī)尾的兩側(cè)，滑道由原來的一個(gè)改成兩個(gè)，滑道分別在機(jī)尾的兩個(gè)側(cè)面。通過在固定座上設(shè)計(jì)主梁，在機(jī)尾架上設(shè)計(jì)滑道槽，在固定座主梁和機(jī)尾架滑道槽上設(shè)計(jì)鉸接孔，鉸接孔上安裝固定銷軸，當(dāng)伸縮千斤頂伸長(zhǎng)和縮短時(shí)，通過調(diào)節(jié)固定鉸接銷軸的位置實(shí)現(xiàn)機(jī)尾伸縮的伸長(zhǎng)和縮短，利用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)模擬組裝，這樣機(jī)尾零部件長(zhǎng)度尺寸滿足罐籠尺寸要求，可以安全下井。圖2 是伸縮機(jī)尾的總圖。

2.2 滑道導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)

新設(shè)計(jì)的滑道導(dǎo)向裝置由固定座滑道主梁、機(jī)尾架滑道、導(dǎo)向板、導(dǎo)向塊等組成。滑道改到機(jī)尾兩側(cè)后，會(huì)增加機(jī)尾兩側(cè)寬度尺寸，就需要增加機(jī)尾兩側(cè)主筋板的厚度，選擇合適厚度的板材進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出滑道導(dǎo)向裝置。

固定座滑道兩個(gè)主梁是滑道滑動(dòng)的載體，是主要受力部位，承受橫縱向高度方向的力，也是整個(gè)伸縮機(jī)尾的主體。圖3是固定座滑道主梁，通過核算，固定座滑道主梁設(shè)計(jì)為40 mm 厚度的板材，機(jī)尾架的兩個(gè)滑道槽由側(cè)板和立板通過焊接形式組成。圖4 是機(jī)尾架滑道，在側(cè)板周邊上開焊接坡口，把側(cè)板和立板焊接成一體，再通過機(jī)加工加工出50 mm寬的導(dǎo)向槽。根據(jù)伸縮千斤頂?shù)男谐蹋瑱C(jī)尾架的滑道槽設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為910 mm，即伸縮滑道寬度方向有10 mm 間隙。導(dǎo)向板采用焊接形式焊接在機(jī)尾架上，導(dǎo)向板長(zhǎng)度要長(zhǎng)于滑道槽長(zhǎng)度，導(dǎo)向塊通過螺栓座的形式用螺栓固定在機(jī)尾架上，這樣設(shè)計(jì)便于導(dǎo)向塊的拆卸、安裝。固定鉸接銷軸安裝在刮板輸送機(jī)外側(cè)，這樣不影響刮板輸送機(jī)刮板鏈及刮板的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也便于安裝拆卸鉸接銷軸，固定銷軸通過彈簧銷鎖緊牢固。同時(shí)這樣設(shè)計(jì)的滑道導(dǎo)向裝置能滿足伸縮機(jī)尾的使用要求。

圖1 原伸縮機(jī)尾

圖2 伸縮機(jī)尾總圖

2.3 機(jī)尾架設(shè)計(jì)

若將機(jī)尾架寬度變小，可以采用改短鏈輪軸向尺寸來實(shí)現(xiàn)，這樣鏈輪和減速器安裝會(huì)有困難。機(jī)尾架和減速器通常結(jié)構(gòu)是主筋板外邊用螺栓連接連接板，連接板再通過螺栓連接減速器，改進(jìn)后的鏈輪長(zhǎng)度較通常鏈輪長(zhǎng)度短100 mm，如果再用原結(jié)構(gòu)，鏈輪花鍵和減速器花鍵在軸向方向不能完全配合，即鏈輪花鍵不能完全插入減速器里面，這就需要改變?cè)B接板的結(jié)構(gòu)。原連接板厚度是125 mm，通過分析需要把連接板的厚度降低到50 mm，但這樣沒法在連接板上開螺栓孔，沒法起到連接過渡的作用。通過核算，把機(jī)尾架主筋板和連接板做成一個(gè)零件，這樣設(shè)計(jì)考慮到機(jī)尾架強(qiáng)度，把機(jī)尾架外側(cè)的主筋板適當(dāng)加厚采用60 mm 厚度的板材，這樣就保證了鏈輪和減速器的正常連接安裝，同時(shí)也能保證滑道導(dǎo)向槽正常使用。這樣設(shè)計(jì)后取消了連接板和機(jī)尾架的連接螺栓，減少了螺栓數(shù)量，也減少了螺栓孔機(jī)加工的工作量，簡(jiǎn)化了機(jī)尾架的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)尾架寬度尺寸的縮小。

3 伸縮機(jī)尾制造

在按圖紙組對(duì)合格后進(jìn)行機(jī)加工，這些改進(jìn)結(jié)構(gòu)加工時(shí)需要注意。在固定座上開長(zhǎng)槽孔，把固定座主梁生根焊接在固定座上，再組對(duì)焊接，再進(jìn)行機(jī)加工鉸接孔，在加工鉸接孔時(shí)注意兩側(cè)孔的同軸度。先是把立板、側(cè)板數(shù)控下料，在立板內(nèi)側(cè)周邊開焊接坡口，再按圖紙把立板、側(cè)板組對(duì)焊接，在焊接立板側(cè)板時(shí)注意要焊接飽滿，焊接完后進(jìn)行機(jī)加工序加工滑道槽。導(dǎo)向塊是機(jī)尾架的固定導(dǎo)向作用，導(dǎo)向塊在機(jī)尾架導(dǎo)向條上滑動(dòng)，加工時(shí)注意導(dǎo)向塊和機(jī)尾架的間隙，確保導(dǎo)向順暢。固定銷軸采用27SiMn 焊接形式，銷軸需要調(diào)質(zhì)HB240-280，調(diào)質(zhì)合格后在進(jìn)行冷加工。

4 伸縮機(jī)尾的優(yōu)點(diǎn)

機(jī)尾伸縮滑道位置原來在機(jī)尾的后部，現(xiàn)改成滑道在機(jī)尾的兩側(cè)，并且滑道數(shù)量由原來的一個(gè)改成兩個(gè)，優(yōu)化了機(jī)尾結(jié)構(gòu)。從機(jī)尾平衡穩(wěn)定的角度看，此伸縮機(jī)尾結(jié)構(gòu)要更平穩(wěn)、可靠。

機(jī)尾總體長(zhǎng)度和最大不可分解零件尺寸變短，實(shí)現(xiàn)了伸縮機(jī)尾的縮小要求，伸縮機(jī)尾滿足了井下罐籠尺寸，可以滿足刮板輸送機(jī)機(jī)尾下井要求，而且新設(shè)計(jì)后的機(jī)尾結(jié)構(gòu)總體制造工作量沒有額外增加，不僅可以保證設(shè)計(jì)要求，還可以保證生產(chǎn)制造成本和工期。

通過改短鏈輪軸向尺寸，取消機(jī)尾連接板，把機(jī)尾架主筋板和連接板做成一體的，實(shí)現(xiàn)了短鏈輪和減速器軸向裝配問題。改小了機(jī)尾架寬度尺寸，使機(jī)尾寬度尺寸更加緊湊。

5 結(jié) 語

通過改變刮板輸送機(jī)伸縮機(jī)尾滑道導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)，對(duì)滑道導(dǎo)向裝置進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，對(duì)機(jī)尾架寬度進(jìn)行縮小，經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)，達(dá)到煤礦井下對(duì)刮板輸送機(jī)小型化、緊湊性的要求，井下應(yīng)用效果良好，滿足煤礦使用要求。