淺談重型鏈輪軸組的設計原則與參數(shù)確定

摘 要：鏈輪軸組也叫鏈輪組件，適用于煤礦井下刮板輸送機、順槽用刮板轉(zhuǎn)載機。鏈輪軸組是刮板輸送機的重要組成部分，并且還是輸送機受扭矩最大的零件。鏈輪軸組的設計合理性，直接影響到整機的使用性能。本文以SGZ1000/2400型刮板輸送機用鏈輪軸組為例，闡述了鏈輪軸組設計基本原則選；分析了如何確定鏈輪軸組的鏈輪齒數(shù)和輸出端花鍵長度；目的是為鏈輪軸組合理設計提供思路。

關(guān)鍵詞：鏈輪軸組；鏈輪組件；設計原則； 參數(shù)確定

0前言

隨著煤炭機械的發(fā)展和國家對中小煤礦的整改與合并，大型的綜采設備在煤礦中應用越來越廣泛，對于刮板輸送機來說，為了不斷適應運輸量的提升，其規(guī)模逐漸向大型、重型刮板輸送機發(fā)展。鏈輪軸組是是煤礦井下刮板輸送機的關(guān)鍵傳動部件，大功率電機將扭矩傳遞到鏈輪軸組上后，鏈輪軸組拖動刮板鏈運行拉煤。

1 鏈輪軸組設計原則

設計之前首先要充分了解煤礦井下地質(zhì)條件、煤質(zhì)硬度、含矸量等，其次要考慮設備質(zhì)保期、大修周期、使用年限。設計階段除要考慮滿足支撐、潤滑、出軸方式等涉及軸本身結(jié)構(gòu)的問題外，還必須滿足此結(jié)構(gòu)設計下的可靠性要求，即滿足強度、剛度、穩(wěn)定性的要求。輸送機上使用的鏈輪軸組基本都是轉(zhuǎn)速低、承載能力大短粗傳動軸，一般不進行穩(wěn)定性的計算，只進行軸的彎矩、扭矩的分析、進行危險界面的分析、計算，與軸相關(guān)零件的計算。從結(jié)構(gòu)、材料、工藝三方面充分考慮它的適用性和可靠性。

1）如下圖1所示，鏈輪軸組主要由主要由軸、軸承、軸承座、鏈輪、密封件、透蓋、軸套等零件組成為一整體。

2）鏈輪軸組運行時存在多處摩擦副，所以潤滑劑的正確選用和添加對鏈輪軸組的正常運行具有重要意義。目前主要使用的潤滑劑為潤滑油和潤滑脂（半固體潤滑劑）兩大類。潤滑油由于液體的不可壓縮性和流動性，使產(chǎn)生的潤滑油膜具有緩沖、吸振的能力，性能較穩(wěn)定，潤滑油的添加和更換較方便，但潤滑油抗水性、密封性和抗漏失性差。潤滑脂無需復雜的密封裝置和供油系統(tǒng)，潤滑脂的粘附性使其在摩擦表面上的保持力強，與潤滑油相比，其抗水性、密封性、和抗漏失性強。基于本次鏈輪軸組功率比較大，現(xiàn)階段軸組漏油失效形式比較嚴重，大功率鏈輪軸組潤滑劑選用潤滑脂。

3）鏈輪采用GR鏈輪，GR鏈輪經(jīng)過特殊設計，可將載荷分配在三個齒上，確保輸送機運行時鏈環(huán)與輪齒之間的接觸面積最大，降低鏈輪和鏈條的磨損并延長其使用壽命。

模塊劃設計：把鏈輪、軸、軸承合為一個驅(qū)動模塊，多種尺寸的模塊適應不同的安裝功率。

4）鏈輪材質(zhì)的選擇。由于刮板輸送機的功率變大和運輸量增大，所以對鏈輪軸組的韌性和強度都有很大的要求，如果材質(zhì)選擇不恰當，鏈輪軸組就會在使用過程中容易出現(xiàn)事故，影響生產(chǎn)進度，甚至發(fā)生安全事故。目前較常用的材質(zhì)有ZG45Mn、42CrMo和45CrNiMnMu等材質(zhì)，本次由于功率大選用45CrNiMnMu材質(zhì)。

5）鏈輪軸組的制作工藝。由于對鏈輪軸組的韌性和強度都有很高的要求，所以制作工藝也不能馬虎，目前而言，鏈輪軸組的制作工藝主要有鍛造，鑄造和 焊接 。小型的普采刮板輸送機可以選擇鑄造和焊接的鏈輪軸組。對于大型的綜采鏈輪軸組為了保證其性能的要求就只能選擇鍛造鏈輪軸組，并且對其進行熱處理調(diào)質(zhì)等工藝加工。

2 鏈輪軸組參數(shù)確定

3總結(jié)

鏈輪軸組是煤礦井下刮板輸送機的關(guān)鍵傳動部件，在刮板輸送機整體強度滿足要求的情況下，驅(qū)動部能否正常工作是保證。在實際使用中，驅(qū)動部出現(xiàn)故障最頻繁的組件是鏈輪軸組件，但通過優(yōu)選的高性能鏈輪軸組可為井下刮板輸送機正常運行和可靠工作提供保障。

參考文獻；

[1]李紅.淺談刮板輸送機選型計算方法[J].煤礦機械，2008（3）：48-49.

[2]牛樹仁，陳滋平.煤礦固定機械及運輸設備[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1988.

作者簡介：

邢海龍（1988 - ），男，漢族，學士，助理工程師，現(xiàn)在寧夏天地奔牛集團刮板機研究所從事煤礦運輸機械研發(fā)工作。