蛇形弹簧联轴器在煤矿带式输送机上的实践应用

马 薇

（山西省晋城无烟煤矿业集团有限责任公司供电分公司，山西 晋城 048000）

1 寺河矿西井区井下一部带式输送机概况

寺河矿西翼一部皮带，于2007年6月安装投入运行，双驱动滚筒2台电机驱动，机头配备2500T煤仓，最初使用皮带ST1250S-1400mm，2012年4月份，更换为ST2000S-1400mm；安装使用了KJ68型皮带集中控制系统，实现了主运输皮带地面集中控制。

因该矿复杂的地质条件，该矿西翼一部运输机在使用过程中常出现连接装置不利的情况，在后期的维修和保养作业中也存在着很多问题。经分析，上述问题主要是带式输送机的弹性梅花联轴器联接问题所导致，因此，技术部门研究决定对带式输送机的联轴器进行优化改造，采用蛇形弹簧联轴器来替代以往的梅花联轴器。

2 现场弹性梅花联轴器使用中存在的问题

原使用的弹性梅花联轴器结构示意图如图1所示。

图1 弹性梅花联轴器结构示意图

在西翼一部带式输送机的使用过程中，该类联轴器存在以下问题：（1）该类联轴器的补偿性能不高，因此无法有效的实现大功率的传递，导致带式输送机发生故障停机检修。（2）梅花垫零件的弹性性能不高，其耐温性也比较差，在作业时梅花垫因处在高温的作业环境中逐步融化而失效，出现故障。（3）弹性梅花联轴器采用的是两半联轴器嵌入式结构，在对带式输送机进行维修过程中极为困难，在对带式输送机其他部件进行更换作业时，都需要对电机等部件进行轴向移位处理，待设备复原后还需要另外进行校正，不仅增加了设备维修的难度，而且降低了设备维修的安全性。

3 优化改造方案的设计

在寺河矿西翼一部带式输送机联轴器的选择时，仅仅因考虑到传递扭矩的要求就选择了弹性梅花联轴器。当前同类型带式输送机有部分使用蛇形弹簧联轴器，该联轴器不仅仅有减震和缓冲的功能，同时也能补偿两轴相对偏移的功能，另外还拥有过载保持功能。经调研煤矿强力皮带均采用蛇形弹簧联轴器，同时该联轴器还有降低共振的优点。因此，对于西翼一部带式输送机联轴器的改造优化方案为更换成蛇形弹簧联轴器。

4 优化改造工程的实施

4.1 JS蛇形弹簧联轴器

本次联轴器的改造采用宁夏天地西北煤机有限公司生产的JS蛇形弹簧联轴器。该联轴器适用于高扭矩的工况，是中、重型联轴器中最简单、最经济的，具有超长的工作寿命。制作工艺上，该蛇形弹簧采用高强度的合金钢制成的锥形弹簧，再经过淬火、回火等过程达到弹簧的硬度。弹簧表面经精密喷丸处理，增加额定功率。表面还采用磷化涂层处理用来提高部件的耐蚀力，从而提高使用寿命。蛇形弹簧联轴器独特的弧型齿设计能有效地保障弹簧能渐进式地与弧形齿面贴合，可以传递更高的扭矩，同时降低局部摩擦力。该蛇形弹簧联轴器采用模块化的部件方便安装和拆卸。弹簧可在半体齿槽内自由摆动，允许两轴之间有一定的径向、角向与轴向偏差。JS蛇形弹簧联轴器部件名称及材质特点如表1所示。

表1 JS蛇形弹簧联轴器部件名称及材质特点

4.2 蛇形弹簧联轴器的安装

JS蛇形弹簧联轴器在西翼一部带式输送机上的改造安装，主要是按以下流程进行：（1）装配密封件和轮毂：先将密封圈放在轴上，再装配轮毂。轮毂与轴之间采用涨套连接，安装可见图2（a）所示。（2）调整对中：用规尺仔细衡量两轴毂间的间隙、对中情况、同轴情况，调整相应尺寸确保在误差允许内，安装示意图见图2（b）。（3）蛇形弹簧安装：在安装弹簧前，先采用2号锂基脂填满轴毂间距和凹槽，把弹簧扣入联轴器轴毂的牙槽内，用软木捶敲入。（4）保护外罩安装：把密封圈置于轮毂上的合适位置处，嵌入下半个外壳上的凹槽内，将垫片安放在两个半片外壳接口的地方，再采用螺栓拧紧装配好。

图2 蛇形弹簧联轴器的安装示意图

5 改造效果分析

寺河矿西翼一部带式输送机联轴器改造项目的实施，有效地提高了该带式输送机驱动系统的安全性与可靠性，保障了带式输送机设备的安全正常运行，同时降低了该设备的维修难度。改造后的实践应用表明，消除了带式输送机头因震动产生的噪声污染，有效地改善了井下的工作环境，同时提高了带式输送机的安全运行情况。与上一年相对比，改造后的带式输送机维修和材料更换费用每年可节约10万元，创造了很好的经济效益。