刮板輸送機(jī)鏈條的磨損研究

于艷輝

摘　要：刮板輸送機(jī)是礦下綜采設(shè)備的一部分，可以運(yùn)送物料，充當(dāng)采煤機(jī)的運(yùn)行軌道。刮板輸送機(jī)的鏈條在長(zhǎng)期的脈動(dòng)沖擊載荷的作用下，磨損不斷加劇，Z終會(huì)導(dǎo)致鏈條斷裂，影響刮板輸送機(jī)的正常工作。本文研究了刮板輸送機(jī)鏈條磨損失效的引起原因，并介紹了幾種方案來(lái)減輕刮板輸送機(jī)鏈條磨損。

關(guān)鍵詞：刮板輸送機(jī)；鏈條；磨損

0　引言

刮板輸送機(jī)是由刮板鏈條牽引，通過(guò)槽來(lái)運(yùn)送散料。刮板輸送機(jī)主要有兩個(gè)作用：一是運(yùn)輸煤炭和其他物料；二是采煤機(jī)的通行軌道。刮板輸送機(jī)的重要作用，使它成為綜采設(shè)備中的重要設(shè)備之一，是現(xiàn)代化采煤生產(chǎn)中必不可少的主要設(shè)備。刮板輸送機(jī)是綜采設(shè)備中的運(yùn)輸設(shè)備，它在工作中存在負(fù)載復(fù)雜多變、工作條件惡劣等不利因素。一旦刮板出現(xiàn)問(wèn)題不能保持持續(xù)運(yùn)行，生產(chǎn)就會(huì)停止，整個(gè)采煤作業(yè)就會(huì)中斷。刮板輸送機(jī)的安全可靠運(yùn)行對(duì)煤礦的安全、低成本、高效率有直接影響。

1　磨損的簡(jiǎn)介及研究鏈條磨損的必要性

磨損是指相互接觸的表面物質(zhì)不斷損耗的現(xiàn)象。機(jī)械工作中，磨損很難杜絕，在一定周期內(nèi)，機(jī)械的磨損量不高于設(shè)定值，就是正常磨損。

刮板輸送機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中，脈動(dòng)沖擊載荷會(huì)長(zhǎng)時(shí)間的施加在刮板鏈條上，使刮板鏈條發(fā)生疲勞損壞。刮板鏈周期運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)產(chǎn)生循環(huán)載荷，隨著循環(huán)載荷的不斷進(jìn)行將產(chǎn)生以下問(wèn)題：材料磨損嚴(yán)重、良好的材料性能漸漸失去、材料強(qiáng)度不斷降低、刮板鏈的承載性能變差。這些問(wèn)題會(huì)使刮板鏈上產(chǎn)生微小的裂紋，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致刮板鏈條失效斷裂。刮板輸送機(jī)Z容易損壞的就是刮板鏈，下面研究刮板鏈的疲勞磨損壽命。

2　刮板輸送機(jī)鏈條的疲勞磨損壽命影響因素

異常磨損會(huì)嚴(yán)重影響刮板輸送機(jī)鏈條的使用壽命，導(dǎo)致異常磨損主要由三個(gè)方面：制造、安裝、操作。

（1）制造質(zhì)量對(duì)刮板輸送機(jī)鏈條的磨損影響。刮板輸送機(jī)制造企業(yè)質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)，制造的設(shè)備不符合標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致刮板輸送機(jī)鏈與輪之間不能無(wú)誤的嚙合，鏈條在工作中振動(dòng)嚴(yán)重，使鏈條磨損加重。

（2）安裝質(zhì)量對(duì)刮板輸送機(jī)鏈條的磨損影響。一些不規(guī)范的安裝也會(huì)導(dǎo)致鏈條磨損加速，甚至斷裂。

（3）操作質(zhì)量對(duì)刮板輸送機(jī)鏈條的磨損影響。使用時(shí)不及時(shí)調(diào)整鏈條的松緊度，不能及時(shí)清理出進(jìn)入機(jī)槽內(nèi)的大塊異物，可能將鏈條或者刮板拉斷。

3　刮板輸送機(jī)鏈條磨損失效的判定

通常刮板輸送機(jī)鏈條磨損失效判定主要是檢測(cè)五環(huán)伸長(zhǎng)率。Z近有一些企業(yè)提出了判定鏈磨損的新標(biāo)準(zhǔn)，主要包括鏈條表面質(zhì)量、五環(huán)伸長(zhǎng)率、平環(huán)嚙合深度磨損率、破斷力、平環(huán)直徑、立環(huán)直邊厚度。前四項(xiàng)為關(guān)鍵項(xiàng)目，一旦出現(xiàn)其中一項(xiàng)不合格，則判定整套鏈條不合格。后面兩項(xiàng)為普通項(xiàng)目，如果兩項(xiàng)都不合格，則判斷整套鏈條不合格。

4　提高刮板鏈條性能的措施

（1）用套筒鏈或套筒滾子鏈替代無(wú)套筒滾子鏈。過(guò)去生產(chǎn)的無(wú)套筒滾子鏈的使用壽命不高，大概6500～11000h，這個(gè)壽命低于其他零件的壽命，這是不匹配的。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，添加套筒是有必要的。薄的鏈板和銷軸之間存在著鏈條的張力，它們之間的比壓很大，這會(huì)造成磨損加劇，進(jìn)而造成滾子鏈的節(jié)距變大。采用了套筒鏈之后，套筒與銷軸的接觸面積比無(wú)套筒的大了2倍以上，這樣套筒與銷軸之間傳遞鏈條的張力，產(chǎn)生的比壓大大降低了，磨損也大大減少，鏈條的使用壽命變長(zhǎng)。

（2）用滾動(dòng)代替滑動(dòng)。以前，我國(guó)的刮板輸送機(jī)都是鏈板在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，這使鏈板在寬度方向上的磨損加劇。將鏈板在導(dǎo)軌上滑動(dòng)變成鏈板在導(dǎo)軌上滾動(dòng)后，會(huì)使功耗降低，并且鏈板的寬度壽命大大提高。目前，我國(guó)部分企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始使用這種刮板機(jī)。

（3）鉸鏈副零件的表面處理。刮板鏈條工作在無(wú)潤(rùn)滑、重載條件下，如何解決這種鉸鏈副的耐磨問(wèn)題，是一個(gè)需要研究的課題。在鏈條材料上噴涂耐磨材料，可顯著的提高刮板鏈條的耐磨性。

（4）順著金屬纖維方向下料。軋制鋼材的纖維組織是有方向性的，研究發(fā)現(xiàn)，順著纖維方向下料的強(qiáng)度比垂直纖維方向下料的強(qiáng)度高10%，還可阻止細(xì)小裂紋的擴(kuò)展，提高其抗疲勞強(qiáng)度。

（5）噴丸處理。刮板鏈條經(jīng)過(guò)噴丸處理后，鏈條表面產(chǎn)生殘余壓縮應(yīng)力，這些應(yīng)力可以抵抗沖擊和疲勞。相關(guān)研究表明：取0.3～0.5毫米粒度的鋼丸，以38米每秒的速度噴鏈板，20min后，鏈板的抗疲勞強(qiáng)度可提高15%。

（6）預(yù)拉伸處理。刮板鏈條在特定拉力、特定時(shí)間下的拉伸稱為預(yù)拉伸處理，一般在出廠前進(jìn)行。刮板鏈條的支撐面被冷加工后，會(huì)產(chǎn)生以下三個(gè)作用：①鏈條表面產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力；②刮板鏈條各處載荷平均分布；③鏈條飽和時(shí)期的伸長(zhǎng)量減少。相關(guān)研究表面，鏈條抗疲勞強(qiáng)度在預(yù)拉伸處理下可提高45%。

（7）鏈板孔的冷擠壓。鏈板孔在冷擠壓后，在孔周圍會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，這些殘余應(yīng)力在鏈條受到拉伸時(shí)候，會(huì)抵消一部分受力。有關(guān)研究表面，鏈板孔的冷加工可提高抗疲勞強(qiáng)度30%左右。

（8）新型鏈條的使用。新型鏈條不斷被研發(fā)并投入使用，例如寬帶鏈、鍛造鏈、組合鏈，這些鏈條在降低鏈條磨損方面有良好的效果。組合鏈不但可以減少內(nèi)圓環(huán)力，還便于通過(guò)鏈輪，減少摩損，它是由鍛造圓環(huán)鏈和焊接水平圓環(huán)鏈組成的。

綜上所述，在保證制造、安裝、操作三個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，綜合考慮當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，合理調(diào)整結(jié)構(gòu)，采用先進(jìn)的技術(shù)，就可以延緩刮板輸送機(jī)鏈條的磨損，延長(zhǎng)其使用壽命。

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（來(lái)源：科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)）