关于中单链刮板机特点分析及圆环链应用探讨

[摘 要]刮板输送机是煤炭装运的第一个环节，因此，刮板输送机的输送能力在很大程度上决定了采煤工作面的生产能力和效率。中单链型刮板输送机的特点是结构简单，受力均匀。实践证明，圆环链结构简单、工作可靠，寿命长，可弯曲，能充分适应矿山机械的特殊技术及安全要求和恶劣的工作条件。因此，刮板输送机大多采用圆环链传动。

[关键词]刮板机，圆环链，应用

中图分类号：TM125 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0259-01

0 引言

采掘下来的煤或其它有用矿物，只有运出矿井才有使用价值。因此，运输是煤炭生产过程中非常重要的一部分。刮板输送机是煤炭装运的第一个环节，因此，刮板输送机的输送能力在很大程度上决定了采煤工作面的生产能力和效率。然而，我国刮板输送机的技术水平只相当于80年代初期的国际水平，落后于国际先进水平10～15年，与国外相比，我国刮板输送机技术水平低，主要表现在：

a. 装机功率小，输送能力低，运输距离短。

b. 我国工作面刮板输送机CST可控驱动装置、ACTS自动调链装和工况监测系统等均为空白。

c.耐久性差，可靠性低，事故率高，寿命短。

1 中单链刮板输送机特点

刮板输送机是综采工作面配套设备的重要组成部分，是煤炭装运的第一个环节，在很大程度上决定了采煤工作面的生产能力和效率，因此，研究制造自己的高产高效输送机迫在眉睫。本文分析中单链型刮板输送机的特点。而后，对中单链型刮板输送机进行了总体结构设计。此次设计的中单链型刮板输送机左右两侧对称，可以在两侧壁上安装减速器，以适应左、右采煤工作面的需要。另外，可以很容易将机尾改装成机头，而适应各种特殊情况。此次探讨的中单链型刮板输送机的特点是结构简单，受力均匀，运行平稳，摩擦阻力小，溜槽利用率高，弯曲性能好，不易出现堵塞，具有很强的适应性。其缺点是过煤空间小，机头尺寸较大，能量消耗较大。

中单链可弯曲刮板输送机系列适用于厚度在0.8米以上，倾角在 ±15°之间的缓倾斜工作面，也可用于顺槽及煤巷掘进面。本机主要适用于缓倾斜中厚煤层长壁式经济综采或高档普采的回采工作面，在放顶煤回采工作面应用也越来越多，可与采煤机、液压支架等设备配套，以实现回采工作面的落煤、装煤、运煤、支护和工作面的连续作业等。又考虑到所设计的刮板输送机的运输功率比较小和上述各种链型的特点，选用中单链型刮板输送机。

链条及零件的设计

刮板输送机最为重要的部件为刮板链传动部件，整台机器运行的质量直接取决于其传动部，为此特别把次部分及其零件进行探讨：

目前，采煤机、刨煤机、刮板输送机、转载机、板式输送机、仓式列车及弯曲胶带输送机等许多矿山机械广泛采用圆环链牵引或传动。实践证明，这种传动或牵引方式结构简单、紧凑，工作可靠，牵引力大，寿命长，可弯曲，能充分适应矿山机械的特殊技术及安全要求和恶劣的工作条件。因此，刮板输送机大多采用圆环链传动。

2 圆环链链环的结构和规格

圆环链链段的结构如图1-1所示。链环的结构尺寸用棒料直径d、节距t和外宽b表示，圆环链的规格标记为dxt。每一链段由N个链环组成，链段长度为L0随着技术的发展，链段长度将逐步增加。矿用高度圆环链的规格和尺寸见部标MT36―80中的规格。

为便于使用，圆环链应按不同的链段长度进行制造，各链段之间可用链环进行连接。制造接链环的常用材料有、、、及等，进行调质处理，硬度HB320～350。为提高接链环的强度和耐磨性，加工后应进行等温淬火处理，硬度达HRC42～50。

圆环链的性能指标

a. 静力断裂b. 疲劳断裂c. 冲击断裂d. 不合格链环的断裂e. 伸长失效

3 圆环链链轮的齿形参数和几何计算

合理选择链轮的齿廓曲线和正确设计链轮的齿形是链轮设计的关键问题之一。

当圆环链与链轮啮合时，在链轮的每一齿距上都有两个链环：平卧于两齿间的链窝里，称为平环；立卡在齿宽中部的窄槽内，称为立环。链轮上链窝的形状与平环外行基本一致，但为满足链环节距伸长的需要，链窝长度A应比链环长，即。此外，为减少立环的啮合阻力，链轮齿宽中部的立槽宽度L也应比链环棒料直径稍大些。

4 圆环链链轮的齿型设计

a. 链轮齿数z

圆环链链轮的齿数一般取为z=4～12。当圆环链规格dxt选定后，链轮齿数z可参考公式计算得出。

b. 链轮节圆直径D0

当圆环链与链轮啮合时，平环或立环在链轮上占有的内边距离称为链轮的节距，以ts表示。显然，链轮节距的理论值应等于链环的节距，即ts=t0。

当平环卧于链窝位置时，在链轮齿宽中间的对称剖面内，经平环两端棒料中心的圆周称为链轮的节圆，如图6-9所示。

根据我国使用经验和国外研究成果，链轮节圆直径D0推荐按下式计算：

（1-2）

式中，D0值应精确到小数点后两位数字。

c. 链轮齿廓圆弧半径R

5 圆环链链轮的材料和热处理

为提高圆环链传动的承载能力，链轮的材料应满足拉伸强度限，延伸率，冲击值。在个别情况下，链轮的材料允许用的合金钢代替。

6 圆环链链轮的工艺技术要求

圆环链链轮的制造方法有四种：采用锻造毛坯的有机械加工和电解加工两种；采用锻造成形的有精密铸造和普通铸造两种。用后两种方法制造的链轮，其铸造表面容易脱碳。因而，为提高这种链轮轮齿和链窝的表面硬度，需进行渗碳淬火处理。

此外，为保证圆环链传动的承载能力，对链轮加工还需提出以下技术要求：

相邻两链窝中心线的角度偏差不大于±30；

链窝底面的不平度不大于1mm；

链窝宽度的中心线对理论链窝位置的不对称度不大于1mm；

采用两个半齿宽链轮并接，将两个半齿宽链轮拼装焊接为 一整体，不得有影响轮齿啮合的相对错位；

7 结束语

目前，刮板输送机刮板链由于磨损、疲劳、自身质量差、锈蚀等原因强度问题一直是困扰国产刮板输送机的大问题。本次讨论链条采用圆环链，既有利于增大装煤量，又有足够强度，还可以降低机身高度。从而使机身、机头、机尾的体积和重量减小，节省了钢材，降低了成本，提高了经济性。

通过本次探讨分析，确定了中单链刮板机的应用及特点，通过分析计算确定制造的可行性，尽量使设备结构简单实用、经济成本低、效率高，应用范围广。

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