带调节功能的销轴连接架

2013-04-10张军

机械工程师 2013年9期

关键词：和二载机销轴

张军

（1.合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥 230009；2.安徽淮南凯盛重工有限公司研发中心，安徽淮南 232058）

带调节功能的销轴连接架

张军1，2

（1.合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥 230009；2.安徽淮南凯盛重工有限公司研发中心，安徽淮南 232058）

煤矿巷道的开采方向随煤层的分布走势而变化，在变坡幅度比较大的巷道工作时，掘进机的一运刮板输送机的尾部容易和二运转载机干涉，影响煤矿石的运输。通过对销轴连接架的结构进行重新设计，使以上问题得到了解决。

一运刮板输送机；二运转载机；销轴连接架；干涉

1 存在的问题

由于机械化采煤具有减少工人劳动强度、提高采煤效率、降低总的吨煤成本、回采率高和安全等优点，所以掘进机已经成为国内外大中型煤矿巷道开采的主要设备。煤矿石从采掘到运输要经过以下流程：掘进机的切割机构采掘的煤和煤矸石等杂质落在铲板上，铲板上的星轮再将这些煤及煤矸石等运到一运刮板输送机上，随着一运刮板的运动，在掘进机的尾部落到二运转载机的皮带上，从而将煤等运出采掘区域。

由于煤层的形成、形态、分布和变化与煤层地质结构有一定联系，具有不均匀、无规律的特性，巷道的开采方向随着煤层的分布走势而变化。因此，掘进机在短距离内变坡幅度比较大的“V”形巷道工作时，掘进机的一运刮板输送机的尾部容易和二运转载机的落料接口处的钢板及皮带发生碰撞干涉，影响二运转载机运输煤炭。由于切割功率和掘进机外形尺寸成正比，所以在使用大功率机型开采巷道时，这种情况尤为突出。简易示意图如图1所示。

此外，由于掘进机的二运转载机与销轴连接架是刚性连接且与一运输送机的尾部存在高度落差，因此当有重量大的煤矸石从一运输送机尾部落到二运转载机上时，二运转载机受到突然冲击载荷和变载的双重影响，会对前面的主体部形成较大的冲击，影响机械的稳定性能和使用寿命。

图1 掘进机在变坡巷道工作示意图

2 分析原因

造成以上不良现象的主要原因在于，掘进机在短距离内变坡幅度比较大的“V”形巷道工作时，由于掘进机和二运转载机的外形尺寸都比较大，当掘进机往上爬坡时，二运转载机还处于下坡阶段，此时，销轴连接架处在巷道的最低端，而且原来使用的销轴连接架只有连接架和回转架两个部件靠销轴连接组成。因此，回转架只能绕销轴中心左右回转，不能随坡度的变化而上下摆动。这就造成掘进机的一运刮板输送机的尾部容易和二运转载机的落料接口处的钢板及皮带发生碰撞干涉。并且，销轴连接架与主体部和二运转载机均是刚性连接，缺少相应的缓冲装置。其结构如图2所示。

图2 改进前的销轴连接架

3 改进措施

针对以上问题，我们对销轴连接架进行重新设计，使回转架相对于连接架不但可以上下回转运动，而且新增加了左右回转运动和具有缓冲功能的缓冲装置。与现有的销轴连接架的技术相比，带缓冲装置的销轴连接架包括铰接的连接架、过渡架、回转架和缓冲装置，过渡架与连接架和回转架分别用销轴连接，且过渡架可相对于连接架左右回转，通过调节缓冲装置中的锁紧螺母可使回转架相对于过渡架上下摆动一定的角度，从而实现了连接架的左右回转和上下回转运动。因此，使用该连接架的掘进机在上下爬坡运动时，不会出现掘进机一运输送机和二运转载机相互碰撞干涉的现象。此外，由于过渡架和回转架之间还设有缓冲装置，当掘进机二运受到突然变载及冲击载荷时，缓冲装置可减少突然变载及冲击载荷对前面其它部件造成的不良影响。其结构如图3。

图3 改进后的销轴连接架

如图4所示，缓冲装置包括缓冲框架、缓冲拉杆、阶梯套环、缓冲弹簧和锁紧螺母。缓冲框架的左端面中部开有横向通孔，缓冲拉杆的右端向右穿过横向通孔深入缓冲框架内，缓冲拉杆的位于缓冲框架内的部分上套有缓冲弹簧和阶梯套环，阶梯套环位于缓冲弹簧的左右两侧，其左端面与缓冲框架的左端内壁凸台平面相接触，其右端面与锁紧螺母接触，锁紧螺母的外表面上开有6个等间隔环形分布的拨动盲孔，可通过拨动插入盲孔的杠杆来松紧锁紧螺母。

结合图3和图4，在过渡架和回转架的上端中部分别安装有耳座，缓冲拉杆和缓冲框架分别通过销轴与过渡架和回转架的上的耳座相连。通过调节锁紧螺母使回转架绕着其与过渡架相连的销轴中心可以上下摆动一定的角度。而连接架和过渡架通过垂直的销轴连接，可以随弯道自然左右回转。