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采煤机销轨轮断齿的原因分析

来源:千泓机械设备  发布时间:2017-06-06  浏览次数:1445次

  销轨轮是采煤机重要组成部分,销轨轮断齿是采煤机常见的机械故障,出现这种故障的原因很多,解决这些故障问题,可以有效的增加采煤机的采煤量。下面笔者根据自身经验,对采煤机销轨轮断齿的原因以及改进措施进行了简要的分析。

 1.采煤机销轨轮断齿的原因

  采煤机销轨轮断齿是采煤机在生产过程中经常发生的质量问题,销轨轮断齿的原因很多,具体可以从液压支架配件设计与加工制造等方面对其进行分析。只有全面的了解采煤机销轨轮断齿的原因,才能找出相应的解决措施,从而避免采煤机质量问题的发生。下面笔者从不同的角度分别对采煤机销轨轮出现断齿的原因进行分析。

  1.1采煤机销轨轮的设计存在问题

  1.1.1轮齿偏长、齿根过渡圆角偏小

  在对采煤机进行检修的过程中发现,销轨轮出现断齿的其中一项原因是轮齿过长,轮齿偏长会出现两种结果,一种是销轨轮在与啮合接触时摩擦较大,在销排的位置的啮合会造成不顺畅,而且节距的变化,也会使销轨轮的轮齿转动不顺畅,从而出现憋卡等现象。另一种结果是销轨轮的齿顶与机销排齿的轨座出现较大的干涉现象。齿根过渡圆角偏小对销轨轮根部的受力会有一定的影响,圆角过小会降低轮齿根部的受力,这不利于齿根承受较大的弯曲应力,而且会使齿根的应力过于集中,从而使齿根出现大量裂纹。

  1.1.2销轨轮齿厚方向受力不均,使销轨轮没有受到必要的保护作用

  销轨轮的齿厚方向会受到一定的侧向力,为了避免侧向力对销轨轮造成损坏,采煤机的导向滑靴必须起到对销轨轮进行保护作用,否则,销轨轮极易发生断齿问题。销轨轮轮齿的齿厚方向与刮板输送机的销排两侧的间隙过小,间隙小会使销轨轮轮齿的摆动出现大量摩擦,间隙的预留大小对销轨轮运转的顺畅程度有着一定影响,导向滑靴与外牵引壳体的间隙过大或过小,都会使销轨轮轮齿受到过重的侧向压力,也也说明导向滑靴没有对销轨轮轮齿起到保护的作用。

  1.2采煤机销轨轮的加工制造存在问题

  1.2.1销轨轮材料存在问题

  采煤机的销轨轮的加工制造需要选择特殊的材料,这些材料对采煤机功能的发挥有着重要的影响,销轨轮的材料出现问题是导致其出现断齿的重要原因之一。在选用销轨轮材料时,应该满足以下几种条件:
  (1)加工制造所用的材料必须具有较高的强度与韧性,这样才能防止齿轮发生断齿的情况。
       (2)加工制造所用的材料必须具有一定的耐磨性,销轨轮是比较容易受到的磨损的部件,只有保证材料的耐磨性,才能减少销轨轮出现的损耗,采煤机的使用环境一般自然条件较恶劣,在这样的环境中,销轨轮由于受到较大的荷载会出现磨损的情况,只有保证材料的耐磨性,才能延长采煤机的使用寿命,保证采煤的效率。

      1.2.2热处理工艺的影响


  确定销轨轮所选用的热处理工艺的类型(渗碳淬火或调质等),确定渗碳层的深度%零件的表面硬度及芯部硬度等,这对销轨轮的机械性能有重大影响,也直接关系到销轨轮的使用寿命。其中所销轨轮渗碳层表面硬度应达到HRC58.0-62.0;芯部硬度应达到HRC38.0-42.0。渗碳深层深度2.0-2.4mm。

  1.2.3加工过程中产生的影响

  销轨轮表面的加工质量以及加工精度也是影响销轨轮寿命的重要环节。如零件表面加工刀痕以及未处理的尖棱尖角都能影响销轨轮的使用效果。尤其是齿根处的刀痕容易产生应力集中,而轮齿周边的尖棱尖角可能造成同刮板输送机销排齿轨处的周边圆角干涉或产生挤压崩裂现象。

  1.3配套设备带来的影响

  在配套上采煤机和刮板输送机的关系较为密切。因为采煤机的行走是通过销轨轮和刮板运输机的销排啮合来实现的,和齿轮齿条的啮合原理较为相似。
  (1)大部分厂家的销排通过铸造而成,其齿形误差大,精度低,销排的表面质量较粗糙。这些原因会造成二者的啮合性能降低,磨损加剧,寿命缩短。
  (2)部分厂家销排齿形周边的铸造圆角过大,对销排两侧面未做倒角处理。这样容易造成同采煤机销轨轮轮齿发生干涉以及侧边压溃等问题。

  1.4井下安装与非正规操作的影响

  (1)在井下安装刮板输送机溜槽时,要保证垂直弯曲不超过±3°,水平弯曲不超过±1°。但有时井下的实际安装情况和实际工况没能达到这一要求,这种情况极易损坏导向滑靴,使得销轨轮失去导向滑靴的保护而相继损坏。
  (2)井下的违规操作,如采煤机斜切进刀切入煤壁时,移架工推溜过急,也是损坏销轨轮的一个重要原因。

  2.采煤机销轨轮断齿问题的改进措施

  (1)对销轨轮齿形进行再优化设计,改善采煤机销轨轮和刮板输送机销排的啮合性能,以减小冲击载荷。
  (2)根据实际情况或通过三维软件合理设计销轨轮的参数。
  (3)提高加工质量和加工精度,避免刀痕和尖棱尖角的存在,对齿形周边进行倒角处理,以减小轮齿磨损,减少应力集中和干涉。
  (4)保证销轨轮齿厚方向与刮板输送机销排两侧有足够的间隙,使导向滑靴能够对销轨轮起到足够的保护作用。
  (5)针对所选材料,采用合理的热处理工艺,控制好热处理过程,将材料的优越性能充分发挥出来,以更加适应销轨轮在井下的工况。
  (6)进一步优化刮板输送机销排的齿形,并提高销排齿形表面的精度和铸造质量。


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