刮板輸送機(jī)刮板優(yōu)化設(shè)計(jì)探討

徐鳳明

摘 要：本文簡(jiǎn)述了刮板輸送機(jī)的近年來(lái)的發(fā)展歷程，行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，組成和工作原理。有針對(duì)性的根據(jù)常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)缺陷，基于常見(jiàn)的經(jīng)驗(yàn)型類比法對(duì)常規(guī)滑板輸送機(jī)的刮板工藝結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化性設(shè)計(jì)改造，安裝緩沖機(jī)構(gòu)和添加清潔裝置的方法可以有效地減少摩擦和磨損，并且在裝載大煤時(shí)減少葉片本身。刮板和滑槽中的板的影響。通過(guò)對(duì)比分析可知，基本本文的優(yōu)化設(shè)計(jì)可以延長(zhǎng)了刮板和滑槽板的使用壽命。

關(guān)鍵詞：刮板輸送機(jī) 刮板 優(yōu)化 設(shè)計(jì)

0 引言

如今，通常用于各種工業(yè)生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)通常是連續(xù)運(yùn)輸顆粒材料的運(yùn)輸設(shè)備。所運(yùn)送原材料的尺寸大以及運(yùn)送安全性的可靠保障是目前常規(guī)刮板運(yùn)輸機(jī)通常具備的基本特征。常規(guī)刮板運(yùn)輸機(jī)目前應(yīng)用于多種行業(yè)領(lǐng)域，如化工生產(chǎn)行業(yè)、礦山開(kāi)采行業(yè)、農(nóng)業(yè)相關(guān)部門、海港港口貨物運(yùn)送等，此外，其在也隧道及巷道挖掘、開(kāi)采中也經(jīng)常被作為機(jī)械配套設(shè)備使用，通常會(huì)可以體現(xiàn)出其相對(duì)高效轉(zhuǎn)運(yùn)的特性。除了主頭部，中間部分和尾部之外，各種類型的刮板輸送機(jī)也是重要的部件。刮刀是影響刮板輸送機(jī)效率的最關(guān)鍵部件，其設(shè)計(jì)優(yōu)化是刮板運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)中的重要組成部分。

1 刮板輸送機(jī)技術(shù)簡(jiǎn)介

（1）發(fā)展歷程：根據(jù)文獻(xiàn)綜述，刮板輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)主要階段，具體如下：

①第一級(jí)刮板輸送機(jī)是可拆卸的設(shè)計(jì)構(gòu)造。它只能在工作平面上直線放置，并且需要在工作面前進(jìn)時(shí)手動(dòng)拆卸，移動(dòng)和組裝。

②第二階段的刮板輸送機(jī)是一種更具靈活性的輸送機(jī)，與采煤機(jī)和金屬支架配合，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采煤。并且輸送的煤量增加，例如SGW-44刮板輸送機(jī)；在20世紀(jì)60年代，由于液壓支架的出現(xiàn)，刮板輸送機(jī)進(jìn)入第三階段，以滿足全機(jī)械化采礦的需要。

③在第三階段，由于使用液壓支架，開(kāi)發(fā)了一種高功率柔性重型刮板輸送機(jī)，如SGD-630/75刮板輸送機(jī)。

（2）組成部件：各種刮板輸送機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和部件基本相同，主要由三部分

組成：頭部，中部和尾部。

（3）工作原理：開(kāi)口斜槽用作煤，蛭石或材料的接收機(jī)構(gòu)，并且刮板固定在鏈條（構(gòu)成刮板鏈）上作為牽引構(gòu)件。當(dāng)頭驅(qū)動(dòng)器被激活時(shí)，從動(dòng)軸上的鏈輪旋轉(zhuǎn)，使得刮板鏈循環(huán)并沿著滑槽移動(dòng)動(dòng)物材料直到頭部卸載。刮板鏈繞過(guò)鏈輪進(jìn)行無(wú)級(jí)閉合循環(huán)操作，允許裝載在滑槽中的貨物從尾部運(yùn)輸?shù)筋^部以進(jìn)行物料運(yùn)輸。

2 刮板輸送機(jī)的失效分析

（1）工作條件：作為刮板輸送機(jī)的主要輸送設(shè)備，主要工作地點(diǎn)在礦井下。①采礦區(qū)道路上的采煤工作面，煤矸石和煤塊經(jīng)常運(yùn)行到滑槽底部。在通過(guò)刮板輸送機(jī)輸送材料期間，刮板和鏈條被捕獲并且摩擦嚴(yán)重。刮板輸送機(jī)的磨損增加；②采煤工作面較大，煤和地下空氣中含有硫，磷等腐蝕性物質(zhì)，導(dǎo)致刮板輸送機(jī)腐蝕加劇。

（2）失效形式：刮板輸送機(jī)在極端操作條件下具有多種故障模式，但主要故障模式是磨損和疲勞失效。在一定的工作條件下，刮刀某些區(qū)域的最大應(yīng)力超過(guò)了材料的允許應(yīng)力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷，大大縮短了刮刀的使用壽命。

3 刮板改造設(shè)計(jì)

在這種情況下，刮板輸送機(jī)熨平板根據(jù)刮板輸送機(jī)的磨損故障進(jìn)行改進(jìn)。刮板輸送機(jī)在使用過(guò)程中摩擦滑槽，凹槽和其他部件，導(dǎo)致磨損。當(dāng)煤和巖石掉落時(shí)，會(huì)影響刮刀，這會(huì)縮短機(jī)器的使用壽命并增加功耗。通過(guò)刮板輸送機(jī)熨平板的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，安裝滾動(dòng)裝置以將滑動(dòng)摩擦改變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，并添加清潔裝置。添加緩沖裝置以減少摩擦，減少磨損，減少對(duì)刮板輸送機(jī)的影響，延長(zhǎng)使用壽命和提高效率等措施。針對(duì)上述結(jié)構(gòu)缺陷，采用經(jīng)驗(yàn)類比法對(duì)刮刀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新

設(shè)計(jì)和優(yōu)化

（1）變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦：球安裝在刮板的底部，以減少刮板和底板之間的摩擦。球可以安裝在刮板的兩端，以減少轉(zhuǎn)彎過(guò)程中刮板和其他部件之間的摩擦阻力。減少摩擦，從而達(dá)到降低磨損的要求。

（2）增加緩沖裝置：當(dāng)大塊礦石材料落下時(shí)，在刮板上產(chǎn)生沖擊力，長(zhǎng)期使用會(huì)對(duì)刮板輸送機(jī)造成巨大損失。緩沖裝置可以安裝在刮板的底部和兩端，這樣它就可以起緩沖作用。裝載大塊煤時(shí)，減少對(duì)刮刀的影響以及刮刀和板條之間的沖擊，當(dāng)?shù)V石掉落時(shí)，減少對(duì)滑槽底板的影響，保護(hù)刮板輸送機(jī)免受嚴(yán)重?fù)p壞。

（3）添加清掃裝置：在刮刀底部安裝清潔裝置，清潔刮刀底部的煤，增加刮刀的容量，清理破碎的煤，并使滑槽底部平滑。滾珠與滑槽地板保持良好接觸，減少摩擦并保護(hù)滑槽地板，確保傳送帶正常運(yùn)行。另外，在刮板的底部開(kāi)有清潔裝置孔，并安裝清潔裝置以清潔煤塵。

4 優(yōu)化設(shè)計(jì)前后對(duì)比分析

經(jīng)過(guò)修改以優(yōu)化設(shè)計(jì)的刮板輸送機(jī)與傳統(tǒng)改造相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）刮板輸送機(jī)刮板上的滾珠可有效減少刮板定心板和凹槽的磨損。減少刮板輸送機(jī)滑槽因磨損而發(fā)生故障的可能性，提高其使用壽命，節(jié)約資源；

（2）刮板輸送機(jī)刮板底部和側(cè)面的緩沖裝置有效地減少了礦石破碎時(shí)對(duì)斜槽板和槽的沖擊，起到一定的保護(hù)作用；

（3）底部清洗裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)。由刮板輸送機(jī)輸送的煤量增加，并且由于渣渣導(dǎo)致的刮板底部的球磨損有效地減少。

（4）刮板輸送機(jī)帶有復(fù)雜多樣的材料，在滑槽和通孔中通常有金屬線，如電線和銷釘。因此，有時(shí)刮板會(huì)堵塞，這會(huì)影響刮板輸送機(jī)的正常操作。轉(zhuǎn)。響應(yīng)于這個(gè)問(wèn)題，除了在夾具上游添加除鐵器之外，孔被擴(kuò)孔和倒角，并且滑槽的接頭被拋光，并且刮板在結(jié)構(gòu)上被修改。

（5）通過(guò)分析刮板堵塞的階段，在最大沖擊力階段對(duì)所選刮板進(jìn)行力分析。該軟件用于優(yōu)化前后熨平板的有限元分析。

（6）經(jīng)過(guò)一個(gè)月的實(shí)際生產(chǎn)試驗(yàn)，前刮板的優(yōu)化率小于88%。優(yōu)化后，高達(dá)98%直接肯定了優(yōu)化刮刀結(jié)構(gòu)的合理性，大大提高了刮刀的使用壽命。降低設(shè)備故障率和維修成本，以及人工和備件成本。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文主要系統(tǒng)分析了當(dāng)今常規(guī)刮板輸送機(jī)中的關(guān)鍵部件—刮板，在其不同工作條件下其對(duì)應(yīng)的失效形式，并根據(jù)行業(yè)設(shè)計(jì)人員經(jīng)常采用的經(jīng)驗(yàn)類比法有針對(duì)性的根據(jù)常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)缺陷，基于常見(jiàn)的經(jīng)驗(yàn)型類比法對(duì)常規(guī)滑板輸送機(jī)的刮板工藝結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化性設(shè)計(jì)改造，并對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)后的運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行對(duì)比分析，最終得出一種可行的刮板優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，從而可以延長(zhǎng)刮板輸送機(jī)中的刮板使用壽命，降低各種維護(hù)成本，保證其在各行各業(yè)的工作效率，實(shí)現(xiàn)其最大利用價(jià)值。本文的刮板設(shè)計(jì)思想可為今后不同行業(yè)規(guī)刮板輸送機(jī)中的刮板優(yōu)化設(shè)計(jì)提供一定的提供經(jīng)驗(yàn)性參考。

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