煤礦運輸設備鏈輪軸組成套檢修設備的設計及應用

王亮

（陜西陜煤黃陵礦業有限公司機電公司，陜西 黃陵727307）

1 引言

鏈輪軸組是刮板輸送機、轉載機等設備上的重要部件。動力由減速器輸入，經機頭鏈輪軸組傳遞到刮板鏈，從而使鏈條帶動刮板運行，經機尾鏈輪軸組導向，形成鏈條封閉循環，從而實現運輸目的，所以鏈輪軸組關系到整個工作面的運行。而鏈輪軸組的檢修是關鍵的一環。

2 鏈輪軸組的結構與檢修方法的分析

鏈輪軸組是刮板鏈運行的傳動部件，它主要由軸、軸承、軸承座、壓蓋、支撐套、浮動油封組件、鏈輪、定位套等組成一個整體，它是細長結構，檢修時非常的不方便，尤其是組裝時，需要把它立起來，人員需要站在很高的位置，而且鏈輪軸組還容易傾倒，安全隱患大。

使用設備檢修鏈輪軸組，不僅能提高檢修效率和質量，還能解決檢修過程中存在的安全隱患。檢修鏈輪軸組可以分為解體、部件修理、組裝和調試四個基本步驟，基于此，設計鏈輪軸組檢修成套裝備，主要由以下三部分組成：①設計一臺鏈輪軸組解體設備，可輕易對各類型鏈輪軸組進行拆解；②設計一個鏈輪軸補焊平臺，可實現磨損的鏈輪軸補焊工作；③設計一個鏈輪軸組組裝平臺，可實現鏈輪軸組的組裝工作。

3 鏈輪軸組成套檢修設備的設計

3.1 鏈輪軸組解體設備的設計

本設備主要由框架、游動小車、位置調整工具、油缸、鏈輪解體模具等組成（見圖1）。

該設備的原理是將模具套在油缸活塞桿上，通過框架上油缸活塞帶動模具頂住鏈輪軸組的軸，從而拆開鏈輪筒，通過更換不同的模具，可以解體不同類型的鏈輪軸組。

使用時，把待解體的鏈輪軸組放在游動小車的位置調整工具上，根據鏈輪軸組的大小，通過位置調整工具將鏈輪軸組的中心調整到與油缸中心的高度一致，然后把模具裝到油缸的活塞桿上，油缸動作，油缸的活塞桿帶動模具頂到鏈輪軸組的軸上，從而達到解體的目的。

圖1 鏈輪軸組解體設備

3.2 鏈輪軸補焊平臺的設計

鏈輪軸組解體后，常常出現鏈輪軸軸承位磨損或黏著損傷等現象，需要對其重新修復，需要先對軸承位車削后補焊，然后再對軸承位進行處理，確保達到設計精度。而鏈輪軸補焊平臺則提高了補焊的效率。

該鏈輪軸補焊平臺，包括機架及設置在架身上的夾緊機構（見圖2），位于架身的左側，實現了直徑較大軸類的加裝，同時夾緊機構設置了圓錐滾動軸承，既降低了補焊過程中的轉動阻力，又承載頂緊時的徑向力；架身右側安裝了頂緊機構，可根據軸料的長短進行滑動調整，也可實現小范圍內的頂緊調整；該鏈輪軸補焊平臺軸設計中心高為600mm，符合人體補焊作業高度，防止人體長時間補焊造成疲勞損傷。

圖2 鏈輪軸補焊平臺

3.3 鏈輪軸組組裝平臺的設計

在鏈輪軸組裝配時，形狀不規則，裝配不方便，特別是裝配浮動油封時，由于無法保證安裝時受力均勻，所以需要裝配多次才能成功[1]。浮動油封安裝不正確，會造成鏈輪軸組漏油或浮動油封燒壞，導致重新裝配或者更換浮動油封，引起更大的損失。

不同大小的鏈輪軸組，需要不同大小的組裝平臺，所以設計制作一個組裝平臺，可以組裝所有的鏈輪軸組。根據鏈輪軸組上軸、軸承座上的螺紋孔尺寸及鏈輪的大小制作工裝，可以共用一個組裝平臺。

該組裝平臺由主框架、滑移機構、升降機構、抱緊機構和壓緊裝置組成（見圖3）。

安裝鏈輪軸組時，把鏈輪軸組吊入移動平臺上，升降機構把抱緊機構升至適當位置，利用抱緊機構把鏈輪軸組抱緊，防止其傾倒，然后把鏈輪軸組拉入設備內部。把浮動油封放在軸承座內，通過壓緊裝置連接螺桿把軸承座固定住，進而使浮動油封安裝到軸承座唇口內，可確保軸承座一次安裝成功。安裝另一側的浮動油封時，只需把鏈輪軸組從移動平臺推出，翻轉后，在利用移動平臺把鏈輪拉入設備內部即可。這樣就可以完成鏈輪軸組的組裝。

圖3 鏈輪軸組組裝平臺

4 應用效果

鏈輪軸組解體設備操作簡單，提高了拆裝效率和安全系數，避免使用傳統的方法對零配件造成損傷。本設備通過更換各種模具可以很快地拆卸各種類型的鏈輪軸組，而且動力大，可以拆卸人工不能拆卸的鏈輪軸組。

鏈輪軸補焊平臺整體結構簡單，使用方便，有效地解決了直徑較大噸位較重軸類的補焊變形的難題，進一步保證了配件利用率，并降低了設備檢修配件費用，同時避免了因配件不到位造成延誤檢修工期問題，確保了設備大修工期及礦井安裝要求。

鏈輪軸組組裝平臺投入使用，大大縮短了鏈輪軸組的組裝時間，效率提高3 倍以上，確保了鏈輪軸組的檢修質量，同時降低職工的勞動強度，避免了多次安裝損傷配件的發生，為設備檢修節約了時間。

5 經濟效益分析

本鏈輪軸組檢修成套設備實現了對鏈輪軸組檢修的機械化拆解、組裝和試驗調試，工作環境改善顯著，維修質量和效率大幅提高。

以傳統人工檢修1 件鏈輪軸組為例：①鏈輪軸組解體：需要3個人相互配合，用時8 工時，對于難以拆卸的鏈輪軸組，容易損傷配件。②鏈輪軸磨損補焊：需要2個人相互配合，用時8 工時，不能旋轉焊接，易造成鏈輪軸補焊過熱彎曲。③鏈輪軸組組裝：需要3個人相互配合，用時24 工時，安裝浮動油封時，易受力不均勻損壞密封。

維修工時合計：40 工時。

以使用鏈輪軸組檢修成套裝備檢修1 件鏈輪軸組為例：①鏈輪軸組解體：需要2個人相互配合，用時2 工時，不會損傷配件。②鏈輪軸磨損補焊：僅需1個人，用時4 工時，旋轉焊接，不會造成鏈輪軸補焊過熱彎曲。③鏈輪軸組組裝：需要2個人相互配合，用時4 工時，浮動油封壓制受力均勻，保證密封完好性能。

維修工時合計：10 工時。

使用鏈輪軸組成套檢修設備后，平均每件鏈輪軸組可節約檢修時間40-10=30 工時。效率提升了三倍。

6 結語

該套鏈輪軸組檢修裝備由3 套設備組成，可滿足大小不同鏈輪軸組的檢修，適用范圍廣，降低了職工勞動強度，防止了拆解及組裝過程中損壞配件，提高了檢修效率及質量。