可靠的论文ML340连采机运输机从动轮结构改进

所属栏目：冶金论文
发布时间：2015-03-30 15:10:56  更新时间：2015-03-30 15:56:54

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　　摘要：连采机在使用过程中，运输机涨紧装置的涨紧转向辊容易损坏，出现内部的轴承损坏和轴弯曲现象较多。经过分析后对结构进行改进，改进后的结构经过使用验证效果良好，故障率显著降低。

　　关键词：连采机,运输机,涨紧装置,轴承

　　Abstract：Even in the Continuous miner using process， convey or rise up when tight to roll is easy to damage phenomenon more internal damage of bearing and the shaft bent. After analysis of structure was improved， proven by using the improved structure has good effectiveness， significantly reduce the failure rate.

　　前言

　　连续采煤机是一种适用于短壁开采、回收边角煤、房柱采煤及三下采煤的综合设备，适用于中、厚煤层，它集截割、装载、转运、移动行走、喷雾降尘于一身。具有体积小、调动灵活、使用方便、采掘合一、适应性强、回采率高等特点，是长壁开采的有效补充。不仅可以采煤，还可用于煤巷道快速掘进。

　　1.涨紧装置介绍

　　连采机上负责运输的装置我们称为第一运输机，根据采煤工艺的不同，在连采机后还可外接第二运输机或是梭车，之后再接第三运输机。

　　连采机的运输机位于机器的中心轴线上，是一部单链刮板运输机。它由主轴、链轮(主动轮)、溜槽、刮板、链条、尾轮、从动轮(涨紧装置)、机尾摆动油缸、升降液压油缸等组成。溜槽由前后两部分组成，前面部分在装煤铲板上;后面部分又分为前后两段，前段溜槽的一端以绞轴与装煤铲板铰接，在两个升降油缸作用下溜槽可绕铰接轴上下升降;另一端以铰接与后段溜槽铰接，在摆动油缸作用下后段溜槽可饶轴水平摆动。链轮在前面同铲板使用同一电机减速器提供的动力，从动轮在运输机尾部。动力由减速器输出轴传送至主轴，主轴的四齿链轮带动链子和刮板，实现煤的运输。具体结构见图1、图2。

　　图1 1.从动轮装置 2.涨紧缸 3.后溜槽(运输机本体)

　　图2 从动轮装置

　　据统计此结构的涨紧转向辊共有10次损坏，故障率6.4%(主要是轴歪曲和轴承损坏)。

　　2.计算分析与结构改进

　　原结构为国产化时借鉴JOY―12CM15连采机，从动轮装置中心轴采用40Cr材料，可知材料抗剪强度为550 Mpa，经CAE分析得到最大剪力为150Mpa，该处中心轴强度满足使用要求。旧结构的轴承选用的FAG 1210TV调心球轴承，通过计算分析认为轴的歪曲是由于轴承损坏后导致。

　　根据实际使用情况运输机牵引力取：Fq=21860N，对于刮板运输机的涨紧装置的轴承来说，Fq即为所受的径向载荷，考虑到采用的是中单链，极限状况(后溜槽摆尾的时)可能单个轴承承受载荷，经实验测得轴承轴向力为6995N，冲击载荷系数按中等冲击取值，即有：

　　Fr= Fq =21860N，Fa=6995N

　　动载荷：

　　P=fd(X Fr+Y Fa)=3.32×21860=72575N

　　轴承基本额定寿命：

　　Lh=(106/60n)(C/P)ε

　　查轴承手册可C=228000N; ε=3，n=175 r/min

　　Lh= 2952 h (不符合条件)

　　计算结果显示之前选用的轴承寿命显然不能满足使用要求。对此处结构进行改进，运输机尾部采用有齿链轮导向，轴承增加为四个，且轴承加大。尾部链轮涨紧采用链轮导向，可有效的防止链条拐弯跑偏，避免溜槽的过早磨损以及刮板的损坏。

　　同样，对于刮板运输机的涨紧装置的轴承来说，Fq即为所受的径向载荷， 考虑到采用的是中单链，后溜槽摆尾的时，极限状况可能单个轴承承受载荷：

　　动载荷：

　　P=fd(X Fr+Y Fa)=2.78×21860=60770N

　　轴承基本额定寿命：

　　Lh=(106/60n)(C/P)ε

　　查轴承手册可C=360000N; ε=10/3，n=175 r/min

　　Lh=19799 h

　　轴承加大后，使用寿命是旧结构寿命的6.7倍，满足设计要求。

　　图3 改后结构图

　　3.结束语

　　改进后的运输机涨紧装置经过使用验证效果良好，故障率显著降低。设备赢得了客户的认可，使得客户的设备利益率大为提高，还为客户带来了更大的经济效益。

　　[1]于兴之.机械设计基础[M].武汉：武汉理工大学出版社，2008

　　[2]马新民.矿山机械[M].徐州：中国矿业大学出版社，1999