埋刮板輸送機防磨刮板鏈條研究與應(yīng)用

湖北宜都宜運機電工程有限公司 宜都 443300

0 引言

埋刮板輸送機因其結(jié)構(gòu)簡單、運量大、工藝布置靈活、操作維護(hù)簡便、節(jié)能環(huán)保、使用效率高等優(yōu)點而被眾多行業(yè)應(yīng)用于散體物料的輸送。

刮板鏈條是埋刮板輸送機的牽引及承載構(gòu)件，它通過驅(qū)動鏈輪的牽引在輸送機機槽內(nèi)運動，將散體物料從某一位置（進(jìn)料口）連續(xù)輸送到另一指定位置（出料口）。因此，刮板鏈條的寬度要小于機槽寬度，與機槽左右側(cè)板間有一定合理間隙，以保證其能夠連續(xù)、順利地通過機槽。然而在實際運行中經(jīng)常受到影響，主要原因包括：

1）輸送機長度方向（縱向）直線度誤差大；

2）輸送機橫向水平度誤差大；

3）輸送機提升方向機殼扭曲；

4）中間機殼安裝時，連接法蘭內(nèi)腔錯位不平；

5）進(jìn)料口加料時左右不均而偏載，使刮板鏈條跑偏；

6）物料粒度大小不均，在機殼內(nèi)一方面被刮板鏈條牽引向出料口方向運行；另一方面物料自身不停地翻動，物料與物料之間、物料與刮板鏈條和側(cè)板之間相互擠壓、摩擦，使刮板鏈條在機殼內(nèi)不是對中運行（特別是遇有粒度大的物料時，刮板鏈條跑偏尤為明顯）。

上述原因經(jīng)常造成刮板鏈條在運行過程中與機殼左右側(cè)板發(fā)生磕碰、摩擦，碰彎刮板、磨損刮板端部、甚至磨穿機殼左右側(cè)板，并產(chǎn)生振動和噪音，降低輸送效率以至縮短輸送機使用壽命，同時極大增加設(shè)備備件更換頻率、增加設(shè)備使用維修成本。

為解決以上問題，目前國內(nèi)采用的技術(shù)措施主要有：

1）提高埋刮板輸送機的制造和安裝精度，將輸送機殼體連接法蘭加厚，并對法蘭內(nèi)腔和端面進(jìn)行機械加工；

2）增加機殼左、右側(cè)板的厚度，選用耐磨性能更好的材料；

3）在機殼左右側(cè)上增設(shè)耐磨襯板，刮板端部堆焊耐磨焊條；

4）加大輸送機機殼寬度（增大設(shè)備型號）、降低刮板鏈條運行速度。

采用上述措施雖然增強了刮板輸送機零部件的強度和耐磨性能，但增加了質(zhì)量，增加了材料成本、制造成本、安裝成本，增大了功率消耗、增加了設(shè)備運行成本和維護(hù)成本。

因此，研究一種防磨刮板鏈條，在不增加以上相關(guān)成本的前提下，有效地解決輸送機在運行過程中刮板鏈條與機殼左右側(cè)板間發(fā)生磕碰、摩擦等問題，且能與各種規(guī)格型號的埋刮板輸送機普通刮板鏈條組合搭配廣泛使用。

1 主要研究內(nèi)容

1.1 結(jié)構(gòu)與技術(shù)方案

埋刮板輸送機防磨刮板結(jié)構(gòu)如圖1所示，由鏈桿連接銷軸、銷軸定位銷釘或鎖緊卡圈、鏈桿、防磨滾輪銷軸、銷軸鎖緊墊圈、鎖緊螺母、刮板（具有支撐滾輪和推移物料的雙重功能）、防磨滾輪銷軸襯套、防磨滾輪等零件構(gòu)成。

圖 1 防磨刮板鏈條組件

埋刮板輸送機防磨刮板鏈條如圖2、圖3所示，防磨刮板間隔均勻地裝配在各種規(guī)格型號的埋刮板輸送機普通刮板鏈條中。由于防磨刮板的寬度大于普通刮板鏈條的寬度，其左右對稱各裝有一組防磨滾輪，當(dāng)刮板鏈條在運行過程中偏左或偏右，將要與機殼左或右側(cè)板發(fā)生磕碰、摩擦?xí)r，防磨滾輪先接觸側(cè)板，阻止其他刮板鏈條與輸送機機殼左、右側(cè)板接觸，防磨滾輪則在摩擦力的作用下轉(zhuǎn)動，變滑動摩擦為滾動摩擦，導(dǎo)引刮板鏈條順利通過機槽，有效防止刮板鏈條與機殼側(cè)板發(fā)生磕碰、摩擦而導(dǎo)致刮板彎曲變形、刮板和側(cè)板磨損、設(shè)備振動等，提高設(shè)備使用壽命。

圖2 T形防磨刮板鏈條組件

圖3 U形防磨刮板鏈條組件

1.2 具體結(jié)構(gòu)設(shè)計與應(yīng)用

如圖1所示，在設(shè)計思路上改變輸送機技術(shù)領(lǐng)域長期形成的耐磨觀念，建立防磨的新理念，各個零件及組合設(shè)計均采取防磨技術(shù)。

1）刮板的一端焊接在鏈桿大頭合適的部位（焊接時，刮板的端部焊接處打坡口倒角，以增強焊接強度）；刮板的另一端端部設(shè)計成U形叉口，防磨滾輪銷軸和滾輪安裝在叉口中間（滾輪通過銷軸安裝在叉口中間，拆換方便），銷軸和滾輪的軸線與水平面垂直，銷軸兩端穿過叉口上、下兩端的銷軸孔，用鎖緊螺母組件將其固定鎖緊。鏈桿大頭左右對稱焊接兩組防磨滾輪支撐刮板組件，構(gòu)成一組防磨刮板。

2）防磨滾輪支撐刮板采用數(shù)倍于普通刮板強度的加強型結(jié)構(gòu)，除選用強度高、耐磨、耐溫或耐腐蝕性好的材料外，要盡可能加大刮板的寬度和厚度。但寬度不能大于防磨滾輪直徑的2/3（否則影響滾輪與側(cè)板接觸時的摩擦轉(zhuǎn)動），厚度須保證在安裝防磨滾輪銷軸組件后的高度（總厚度）小于鏈桿和刮板的高度（否則會干涉刮板鏈條在機殼底板和導(dǎo)軌上滑動運行）。

3）防磨滾輪直徑的數(shù)值以滾輪外緣能在刮板鏈條跑偏時先接觸機殼側(cè)板并能與側(cè)板產(chǎn)生滾動摩擦為宜；防磨滾輪厚度以滾輪兩端面不與支撐刮板端部U形叉口兩內(nèi)側(cè)面發(fā)生摩擦、且轉(zhuǎn)動自如為宜。

4）防磨刮板的寬度大于與之相組合的普通刮板寬度，但支撐刮板端部的防磨滾輪外緣與機殼側(cè)板之間必須要留有合理的間隙，其間隙的大小根據(jù)輸送機或刮板鏈條的長度以及輸送物料的特性（如物料粒度、物料化學(xué)成分、物料濕度等）而確定，一般每側(cè)為5～10 mm。

5）防磨滾輪支撐刮板可選用中碳鋼（如45號鋼）、中碳合金鋼（如40Cr）、低碳合金鋼（如20CrMnTi、20MnTiB）等強度較高的材料，整體熱處理；防磨滾輪銷軸、襯套以及防磨滾輪亦須采用耐溫、耐磨或耐腐蝕的材料，以提高其使用壽命。

2 防磨刮板鏈條的技術(shù)要點

1）合理確定防磨滾輪支撐刮板的幾何尺寸（主要為刮板的厚度和寬度），既要使其有足夠的結(jié)構(gòu)強度，又不能因尺寸過大而干涉刮板鏈條的運行和增加運行阻力、增加材料成本，也不能因尺寸過小而強度不夠致使刮板發(fā)生彎曲變形。

2）合理確定防磨滾輪的直徑和厚度尺寸，既要使其在運行中與機殼側(cè)板接觸時能轉(zhuǎn)動自如、變滑動摩擦為滾動摩擦，又不能干涉刮板鏈條在機殼底板和導(dǎo)軌上滑動運行。

3）合理選用防磨滾輪支撐刮板及防磨滾輪、襯套、銷軸的材料和熱處理工藝，以滿足耐磨損、耐高溫、耐腐蝕、強度高、使用壽命長等要求。

4）防磨滾輪及其襯套、銷軸、鎖緊螺母組件、支撐刮板等構(gòu)件的裝配、拆卸、更換、維修要便捷。

5）防磨刮板的寬度應(yīng)大于與之相組合的普通刮板的寬度，安裝在支撐刮板端部的防磨滾輪外緣與機殼側(cè)板間的間隙須合理。

6）防磨滾輪與襯套采用壓緊裝配后，要合理選擇襯套與銷軸、防磨滾輪兩端面與刮板U形叉口之間的間隙。既要防止由于物料卡澀、零件銹蝕等因素導(dǎo)致防磨滾輪不轉(zhuǎn)動，又要防止防磨滾輪轉(zhuǎn)動時跳動或者晃動等轉(zhuǎn)動不平穩(wěn)的現(xiàn)象發(fā)生。

7）防磨刮板間隔均勻地裝配在（各種規(guī)格型號的輸送機）常用普通刮板鏈條中，其間隔的距離須合理設(shè)定。間距太大，防摩擦效果不明顯；間距太小，刮板鏈條運行時推移物料的量減少，輸送效率降低。

3 防磨刮板鏈條研發(fā)的推廣應(yīng)用及前景

在不增加成本的前提下，能有效防止埋刮板輸送機刮板鏈條在運行過程中與機殼側(cè)板的磕碰、摩擦、磨損現(xiàn)象的發(fā)生，很好地解決了刮板鏈條易被碰彎變形、機殼側(cè)板易被磨損磨穿、設(shè)備振動大、噪音大等問題，大幅提高了設(shè)備的使用壽命。經(jīng)實地運行測試，輸送最易造成輸送機刮板鏈條和機殼側(cè)板磨損的物料之一的鋅焙砂，經(jīng)過一年的時間，刮板鏈條的刮板無彎曲或明顯變形的表象，機殼側(cè)板無明顯被磨損的痕跡。經(jīng)綜合對比測評：埋刮板輸送機刮板鏈條的使用壽命較過去提高了45%～50%，機殼側(cè)板的使用壽命提高了約40%，整機使用壽命提高了40%左右。

防磨刮板組件可裝配在各種規(guī)格型號輸送機的常用普通刮板鏈條中，組合成為防磨刮板鏈條，適用于模鍛鏈條、板式滾子鏈條、彎板鏈條等，使用范圍廣泛。設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、合理，各個零件拆卸更換方便，對材料和制造工藝無特殊的或較高要求，因此適合批量生產(chǎn)且無需增加較大的成本。

埋刮板輸送機防磨刮板鏈條已先后應(yīng)用于多個的各類規(guī)格型號的刮板輸送機中，使用效果良好，隨著該項技術(shù)推廣應(yīng)用、在應(yīng)用實踐中不斷改進(jìn)和完善，產(chǎn)生更加顯著的效益，其市場前景廣闊。