刮板輸送機鏈輪密封結構優化設計改進

肖紅湘

摘 要：針對井下刮板輸送機運轉過程中鏈輪密封失效導致漏油問題，設計出一種可靠的密封結構，從而解決了鏈輪密封漏油問題，經過井下使用證明密封結構安全可靠。

關鍵詞：刮板輸送機；鏈輪；密封；優化設計

0 引言

刮板輸送機是煤礦井下綜采工作面的運輸設備，其是否能夠安全可靠的運行將直接影響整個綜采工作面的安全生產和開采效率。井下綜采工作面環境復雜、條件惡劣，煤塵等雜質容易進入鏈輪密封帶內，造成密封結構失效。通過優化鏈輪密封結構設計，從而有效預防了煤塵等雜質進入鏈輪密封帶內，經過井下使用證明，新設計的密封結構安全可靠。

1 鏈輪漏油原因分析

1.1 鏈輪結構

鏈輪組件安裝在刮板輸送機機頭、機尾架上，主要由端蓋（序號8、序號23）、軸承座（序號12）、鏈輪體（序號18）、軸（序號17）、浮封環組件（序號14）、滾動軸承（序號11）等結構組成。動力由減速器輸入，經鏈輪軸傳遞到鏈輪，從而使鏈輪帶動刮板運行。

1.2 鏈輪漏油原因分析

如圖2所示，漏油點位于鏈輪體與軸承座連接的間隙處，間隙內部為浮動密封環組。由于鏈輪體隨著主軸做定軸的轉動，軸承座通過固定銷、壓塊與機頭架固定，所以鏈輪體與軸承座之間做同軸相對轉動，連接處僅靠浮動密封環組密封油路。

原因分析一：

井下生產條件惡劣，煤塵或其他顆粒物極易經過縫隙進入浮動油封組件的相互研磨處破壞研磨面，導致浮動密封組間隙過大而漏油。

原因分析二：

井下生產條件惡劣，煤塵或其他顆粒物極易經過縫隙進入浮動油封組件在“O”型圈處堆積造成“O”型圈變形或引起“O”型圈相對位置變化，導致“O”型圈最終失效而漏油。

原因分析三：

浮動密封環組壓裝不嚴，或者發生軸向竄動導致浮動密封環組處配合不嚴，而發生漏油。

原因分析四：

頻繁拆裝使軸與軸承配合處的間隙增大，作為密封環組基底的間隔套容易發生晃動導致浮動密封環腔室變形而引發漏油。

原因分析五：

其他可能導致鏈組發生漏油的情況。

通過拆卸待檢修的 SGZ800-800鏈輪，對上述可能性分析進行驗證，發現：

（1）浮動密封環組的研磨面和“O”型圈均有大量疑似煤塵的細小顆粒。

（2）浮動密封環組的研磨面確因破壞而失效。部分“O”型圈被損壞。

（3）鏈組軸承座上的定位銷無破損。由于鏈輪軸與減速器通過聯軸器連接，井下使用條件相對平穩，暫不考慮由于裝配失誤和軸向竄動引起的浮動密封環組配合不嚴問題。

（4）軸與軸承處確容易出現配合間隙，但拆下的間隔套位置相對穩固，無明顯松動。

由以上分析推斷，順著縫隙通道進入鏈輪中的煤塵在研磨面處研磨導致浮動密封組研磨面失效是齒輪油滲漏的主要原因。

2 鏈輪密封結構優化改進

2.1 新密封結構的設計要求

（1）為預防“O”型圈變形或“O”型圈相對位置變化而導致的浮動密封環漏油，將漏油點處的浮動密封環由“O”型圈更改為DF型的矩形橡膠圈，矩形橡膠圈棱角分明，相對穩定，有效壓縮面的行程加大能夠大大降低浮動密封環漏油發生的幾率。

（2）為降低軸向發生竄動的幾率，將盲軸端蓋上與軸固定的螺栓換成自行鍛造的高強螺栓。

（3）為防止煤塵進入增加防塵密封組件。

2.2 設計中的難點

改造設計新的結構形式，必須保證原鏈組外形結構尺寸不變的情況下，同時更改軸承座與鏈輪相接處浮動油封，由錐形浮動油封更改為DF型的矩形浮動油封，和增加防塵組件，導致可設計利用的鏈組結構空間十分的狹小。在DF型矩形浮動油封選型時，還要考慮冷卻油的流通問題。

初步選型后設計的浮動油封空腔結構和防塵結構

如圖3所示，2、5為儲塵槽，1為防塵圈（組合防塵圈CZF），3、4為O型圈起密封防塵作用。

更改的浮動油封和增加的組合防塵，需要更改軸承座、鏈輪、間隔套的設計，其中軸承座、間隔套重新加工，同時增加密封套。并通過嚴格的工藝規程來保證設計圖紙的形位公差、表面粗糙度和部分軸向尺寸公差等精度要求。

其中矩形浮動油封空腔結構有嚴格的尺寸要求，導致其它部件的形位公差和軸向公差有較高的要求

浮動油封空腔設計時L1的公差要求為±0.5。為了保證此公差，軸承座、鏈輪、間隔套和新增的密封套的軸向公差需經過多次比較計算，以便最后的累積誤差在公差范圍內。

3 結語

新結構與原有結構不同處主要是增加了防塵部件以及改用了矩形浮動油封。主要特點是整體密封性大幅提高，浮動油封研合面受損可能性降低，漏油量大幅減少，部件可加工性標準性提高，可維修性提高。

相比老式結構易漏油，新式結構漏油的可能性大幅度降低，經井下使用證明，鏈輪整體密封性能安全可靠，減少了鏈輪更換次數，提高了刮板輸送機運行效率。

（作者單位：鐵法煤業集團物資供應分公司）