滾動壓鏈裝置優化設計

張樹齊　矯海波　張丙旭

摘要：針對刨煤機在使用過程中，出現的壓鏈塊裝置故障，對刨鏈壓鏈結構進行優化，提出一種滾動壓鏈輪結構，替代原有滑動摩擦壓鏈結構，降低摩擦阻力，提高設備可維護性，減少維修換件數量，降低維護費用。

關鍵詞：刨煤機；壓鏈裝置；優化

引言

“中華人民共和國國家發展和改革委員會”2012年12月發布的《特殊和稀缺煤類開發利用管理暫行規定》（第16號令）、《生產煤礦回采率管理暫行規定》（第17號令）明確指出：特殊和稀缺煤類礦井采區回采率薄煤層不低于88%，1.3m厚煤層必須開采。《煤炭行業機械裝備現狀及發展思路暨煤炭機械發展“十二五”規劃研究》明確提出綜采設備的發展目標：研究與開發薄煤層開采技術和關鍵設備。相關國家政策的出臺為刨煤機產品的研制帶來了良好的發展契機，三一重裝生產的BH38/2×400刨煤機先后在鐵煤集團曉明礦、伊泰集團東達二礦、陜西府谷瑞豐礦成功投入生產，并取得良好效果。在使用的過程中，也發現了一系列問題，需要對刨煤機性能及功能進行進一步優化，提高設備可靠性及可維護性。本文針對刨鏈壓鏈結構形式，提出一種滾動壓鏈輪結構，替代原有滑動摩擦壓鏈結構，降低摩擦阻力，提高設備可維護性，減少維修換件數量，降低維護費用。

1.現狀及存在問題

目前，在使用的刨煤機均采用滑動式壓鏈輪裝置，對刨鏈進行強制改變方向，在刨鏈運行的上方，并距離刨鏈輪一定距離處固定壓鏈塊，壓鏈塊的底部抵靠刨鏈的上表面，在壓鏈塊的壓力作用下，刨鏈通過壓鏈結構的強行摩擦來改變運動方向，其結構如圖1所示。

這種依靠滑動摩擦來強行改變鏈條的運行方向的壓鏈方式，首先，必然導致整體摩擦力的增加，進而導致整機無用功的增加；其次，對壓鏈塊的性能要求比較苛刻，既不能太軟，經常更換壓鏈快，又不能太硬，加劇鏈條的磨損，控制困難；第三，對現場管理要求嚴格，必須按要求更換壓鏈塊，否則就會出現卡鏈情況，導致故障的發生。

2.改進方案及實施方式

針對上述問題，本文提出一種滾動壓鏈輪結構，如圖2所示。與原結構相比較，以滾動摩擦的方式取代原滑動摩擦方式，不僅能有效解決壓鏈裝置快速失效的問題，而且能有效降低運行阻力，理論上擺脫對鏈條偏轉角的限制。

工作原理：本文所述壓鏈裝置包含保持架、壓鏈輪、壓板、墊圈、螺栓等，其結構及安裝方式如圖2所示。保持架為中部鏤空的腔體結構，保持架前面開有與所述壓鏈輪軸相配合的半圓孔及與側板相配合的長方形凹槽，此長方形凹槽面上設有螺紋盲孔，其上、下側面開有與壓鏈輪相似的半圓凹槽，用以保證刨鏈的順利通過，其后面設置有與滑架本體上安裝的固定銷相配合的半圓形凹槽；壓鏈輪為輪式結構，其壓鏈輪軸伸出部分為削平結構，其平面與壓板配合，保證壓鏈輪軸不隨壓鏈輪旋轉；壓板為板式結構，其上設有圓孔，通過墊圈、螺栓與保持架上前面凹槽平面上的螺紋盲孔將壓鏈輪壓住。

實施方式：整個壓鏈裝置安裝在緊鏈滑架本體上，其安裝方式如圖3所示，壓鏈裝置自上而下，安裝至緊鏈滑架本體上，然后靠固定銷將其限制在緊鏈滑架本體內，壓鏈裝置工作時，靠固定銷限制其豎直方向的竄動，靠緊鏈滑架自身的腔體結構限制其水平方向的竄動。在刨煤機整機運行過程中，壓鏈裝置與刨鏈相接觸，并隨刨鏈的運動而旋轉，完成刨鏈壓鏈工作。

3.滾動壓鏈結構的優勢

（1）以滾動結構代替動滑摩擦，減少整機運行阻力，進而減少無用功的消耗，提高整機功率利用率，可以實現超長工作面布置，提高年產量。

（2）減少由于壓鏈塊自身性能變化對刨煤機整機運行帶來的影響，減少因壓鏈塊性能過硬或過軟等因素，引起的對鏈條的過度或者對壓鏈塊的超快速磨損。

（3）以滾動結構代替動滑摩擦，使頻繁更換壓鏈裝置的問題大大改善，減低設備因壓鏈塊更換帶來的停機時間，提高設備開機率及整機可靠性。

（4）理論上擺脫偏轉角度的限制。

4.使用效果

通過對刨煤機壓鏈裝置的優化，在使用過程中，不僅能夠有效降低無用功率的浪費，降低設備故障率，而且能夠提高設備開機率，實現超長工作面的布置，進一步增加單工作面單位時間產量，實現礦井的安全、高產、高效生產。本文所述的壓鏈結構，在瑞豐刨煤機的使用過程中，取得了很好的使用效果。

參考文獻：

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作者簡介：

張樹齊（1978.8—），男，河北河間人，高級工程師，碩士研究生，畢業于遼寧工程技術大學，現工作于沈陽三一重型裝備有限公司，主要從事刨煤機成套設備、刮板輸送機成套設備的研發工作。

基金項目：國家高技術研究發展計劃（863計劃）資助項目（2012AA041806）