滚动压链装置优化设计

张树齐　矫海波　张丙旭

摘要：针对刨煤机在使用过程中，出现的压链块装置故障，对刨链压链结构进行优化，提出一种滚动压链轮结构，替代原有滑动摩擦压链结构，降低摩擦阻力，提高设备可维护性，减少维修换件数量，降低维护费用。

关键词：刨煤机；压链装置；优化

引言

“中华人民共和国国家发展和改革委员会”2012年12月发布的《特殊和稀缺煤類开发利用管理暂行规定》（第16号令）、《生产煤矿回采率管理暂行规定》（第17号令）明确指出：特殊和稀缺煤类矿井采区回采率薄煤层不低于88%，1.3m厚煤层必须开采。《煤炭行业机械装备现状及发展思路暨煤炭机械发展“十二五”规划研究》明确提出综采设备的发展目标：研究与开发薄煤层开采技术和关键设备。相关国家政策的出台为刨煤机产品的研制带来了良好的发展契机，三一重装生产的BH38/2×400刨煤机先后在铁煤集团晓明矿、伊泰集团东达二矿、陕西府谷瑞丰矿成功投入生产，并取得良好效果。在使用的过程中，也发现了一系列问题，需要对刨煤机性能及功能进行进一步优化，提高设备可靠性及可维护性。本文针对刨链压链结构形式，提出一种滚动压链轮结构，替代原有滑动摩擦压链结构，降低摩擦阻力，提高设备可维护性，减少维修换件数量，降低维护费用。

1.现状及存在问题

目前，在使用的刨煤机均采用滑动式压链轮装置，对刨链进行强制改变方向，在刨链运行的上方，并距离刨链轮一定距离处固定压链块，压链块的底部抵靠刨链的上表面，在压链块的压力作用下，刨链通过压链结构的强行摩擦来改变运动方向，其结构如图1所示。

这种依靠滑动摩擦来强行改变链条的运行方向的压链方式，首先，必然导致整体摩擦力的增加，进而导致整机无用功的增加；其次，对压链块的性能要求比较苛刻，既不能太软，经常更换压链快，又不能太硬，加剧链条的磨损，控制困难；第三，对现场管理要求严格，必须按要求更换压链块，否则就会出现卡链情况，导致故障的发生。

2.改进方案及实施方式

针对上述问题，本文提出一种滚动压链轮结构，如图2所示。与原结构相比较，以滚动摩擦的方式取代原滑动摩擦方式，不仅能有效解决压链装置快速失效的问题，而且能有效降低运行阻力，理论上摆脱对链条偏转角的限制。

工作原理：本文所述压链装置包含保持架、压链轮、压板、垫圈、螺栓等，其结构及安装方式如图2所示。保持架为中部镂空的腔体结构，保持架前面开有与所述压链轮轴相配合的半圆孔及与侧板相配合的长方形凹槽，此长方形凹槽面上设有螺纹盲孔，其上、下侧面开有与压链轮相似的半圆凹槽，用以保证刨链的顺利通过，其后面设置有与滑架本体上安装的固定销相配合的半圆形凹槽；压链轮为轮式结构，其压链轮轴伸出部分为削平结构，其平面与压板配合，保证压链轮轴不随压链轮旋转；压板为板式结构，其上设有圆孔，通过垫圈、螺栓与保持架上前面凹槽平面上的螺纹盲孔将压链轮压住。

实施方式：整个压链装置安装在紧链滑架本体上，其安装方式如图3所示，压链装置自上而下，安装至紧链滑架本体上，然后靠固定销将其限制在紧链滑架本体内，压链装置工作时，靠固定销限制其竖直方向的窜动，靠紧链滑架自身的腔体结构限制其水平方向的窜动。在刨煤机整机运行过程中，压链装置与刨链相接触，并随刨链的运动而旋转，完成刨链压链工作。

3.滚动压链结构的优势

（1）以滚动结构代替动滑摩擦，减少整机运行阻力，进而减少无用功的消耗，提高整机功率利用率，可以实现超长工作面布置，提高年产量。

（2）减少由于压链块自身性能变化对刨煤机整机运行带来的影响，减少因压链块性能过硬或过软等因素，引起的对链条的过度或者对压链块的超快速磨损。

（3）以滚动结构代替动滑摩擦，使频繁更换压链装置的问题大大改善，减低设备因压链块更换带来的停机时间，提高设备开机率及整机可靠性。

（4）理论上摆脱偏转角度的限制。

4.使用效果

通过对刨煤机压链装置的优化，在使用过程中，不仅能够有效降低无用功率的浪费，降低设备故障率，而且能够提高设备开机率，实现超长工作面的布置，进一步增加单工作面单位时间产量，实现矿井的安全、高产、高效生产。本文所述的压链结构，在瑞丰刨煤机的使用过程中，取得了很好的使用效果。

参考文献：

[1]王建，张树齐，屈中华.刨头活动刀架升降装置的研制[J].煤矿机械，2011.32（7）：130-131.

[2]张树齐，赵江华，刘铭宇，等.变频调速技术在刨煤机成套开采系统中的应用[J].工况自动化，2011.37（5）：100-102.

[3]张守祥.极薄煤层安全高效自动化刨煤机无人工作面支护技术及装备研究[J].煤矿机械，2012.33（8）：148-149.

[4]赵丽娟，孙林.可刨性分析与仿真技术在刨煤机设计中的应用[J].制造业自动化，2011.33（22）：127-131.

作者简介：

张树齐（1978.8—），男，河北河间人，高级工程师，硕士研究生，毕业于辽宁工程技术大学，现工作于沈阳三一重型装备有限公司，主要从事刨煤机成套设备、刮板输送机成套设备的研发工作。

基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）资助项目（2012AA041806）