煤矿运输设备链轮轴组成套检修设备的设计及应用

王亮

（陕西陕煤黄陵矿业有限公司机电公司，陕西 黄陵727307）

1 引言

链轮轴组是刮板输送机、转载机等设备上的重要部件。动力由减速器输入，经机头链轮轴组传递到刮板链，从而使链条带动刮板运行，经机尾链轮轴组导向，形成链条封闭循环，从而实现运输目的，所以链轮轴组关系到整个工作面的运行。而链轮轴组的检修是关键的一环。

2 链轮轴组的结构与检修方法的分析

链轮轴组是刮板链运行的传动部件，它主要由轴、轴承、轴承座、压盖、支撑套、浮动油封组件、链轮、定位套等组成一个整体，它是细长结构，检修时非常的不方便，尤其是组装时，需要把它立起来，人员需要站在很高的位置，而且链轮轴组还容易倾倒，安全隐患大。

使用设备检修链轮轴组，不仅能提高检修效率和质量，还能解决检修过程中存在的安全隐患。检修链轮轴组可以分为解体、部件修理、组装和调试四个基本步骤，基于此，设计链轮轴组检修成套装备，主要由以下三部分组成：①设计一台链轮轴组解体设备，可轻易对各类型链轮轴组进行拆解；②设计一个链轮轴补焊平台，可实现磨损的链轮轴补焊工作；③设计一个链轮轴组组装平台，可实现链轮轴组的组装工作。

3 链轮轴组成套检修设备的设计

3.1 链轮轴组解体设备的设计

本设备主要由框架、游动小车、位置调整工具、油缸、链轮解体模具等组成（见图1）。

该设备的原理是将模具套在油缸活塞杆上，通过框架上油缸活塞带动模具顶住链轮轴组的轴，从而拆开链轮筒，通过更换不同的模具，可以解体不同类型的链轮轴组。

使用时，把待解体的链轮轴组放在游动小车的位置调整工具上，根据链轮轴组的大小，通过位置调整工具将链轮轴组的中心调整到与油缸中心的高度一致，然后把模具装到油缸的活塞杆上，油缸动作，油缸的活塞杆带动模具顶到链轮轴组的轴上，从而达到解体的目的。

图1 链轮轴组解体设备

3.2 链轮轴补焊平台的设计

链轮轴组解体后，常常出现链轮轴轴承位磨损或黏着损伤等现象，需要对其重新修复，需要先对轴承位车削后补焊，然后再对轴承位进行处理，确保达到设计精度。而链轮轴补焊平台则提高了补焊的效率。

该链轮轴补焊平台，包括机架及设置在架身上的夹紧机构（见图2），位于架身的左侧，实现了直径较大轴类的加装，同时夹紧机构设置了圆锥滚动轴承，既降低了补焊过程中的转动阻力，又承载顶紧时的径向力；架身右侧安装了顶紧机构，可根据轴料的长短进行滑动调整，也可实现小范围内的顶紧调整；该链轮轴补焊平台轴设计中心高为600mm，符合人体补焊作业高度，防止人体长时间补焊造成疲劳损伤。

图2 链轮轴补焊平台

3.3 链轮轴组组装平台的设计

在链轮轴组装配时，形状不规则，装配不方便，特别是装配浮动油封时，由于无法保证安装时受力均匀，所以需要装配多次才能成功[1]。浮动油封安装不正确，会造成链轮轴组漏油或浮动油封烧坏，导致重新装配或者更换浮动油封，引起更大的损失。

不同大小的链轮轴组，需要不同大小的组装平台，所以设计制作一个组装平台，可以组装所有的链轮轴组。根据链轮轴组上轴、轴承座上的螺纹孔尺寸及链轮的大小制作工装，可以共用一个组装平台。

该组装平台由主框架、滑移机构、升降机构、抱紧机构和压紧装置组成（见图3）。

安装链轮轴组时，把链轮轴组吊入移动平台上，升降机构把抱紧机构升至适当位置，利用抱紧机构把链轮轴组抱紧，防止其倾倒，然后把链轮轴组拉入设备内部。把浮动油封放在轴承座内，通过压紧装置连接螺杆把轴承座固定住，进而使浮动油封安装到轴承座唇口内，可确保轴承座一次安装成功。安装另一侧的浮动油封时，只需把链轮轴组从移动平台推出，翻转后，在利用移动平台把链轮拉入设备内部即可。这样就可以完成链轮轴组的组装。

图3 链轮轴组组装平台

4 应用效果

链轮轴组解体设备操作简单，提高了拆装效率和安全系数，避免使用传统的方法对零配件造成损伤。本设备通过更换各种模具可以很快地拆卸各种类型的链轮轴组，而且动力大，可以拆卸人工不能拆卸的链轮轴组。

链轮轴补焊平台整体结构简单，使用方便，有效地解决了直径较大吨位较重轴类的补焊变形的难题，进一步保证了配件利用率，并降低了设备检修配件费用，同时避免了因配件不到位造成延误检修工期问题，确保了设备大修工期及矿井安装要求。

链轮轴组组装平台投入使用，大大缩短了链轮轴组的组装时间，效率提高3 倍以上，确保了链轮轴组的检修质量，同时降低职工的劳动强度，避免了多次安装损伤配件的发生，为设备检修节约了时间。

5 经济效益分析

本链轮轴组检修成套设备实现了对链轮轴组检修的机械化拆解、组装和试验调试，工作环境改善显著，维修质量和效率大幅提高。

以传统人工检修1 件链轮轴组为例：①链轮轴组解体：需要3个人相互配合，用时8 工时，对于难以拆卸的链轮轴组，容易损伤配件。②链轮轴磨损补焊：需要2个人相互配合，用时8 工时，不能旋转焊接，易造成链轮轴补焊过热弯曲。③链轮轴组组装：需要3个人相互配合，用时24 工时，安装浮动油封时，易受力不均匀损坏密封。

维修工时合计：40 工时。

以使用链轮轴组检修成套装备检修1 件链轮轴组为例：①链轮轴组解体：需要2个人相互配合，用时2 工时，不会损伤配件。②链轮轴磨损补焊：仅需1个人，用时4 工时，旋转焊接，不会造成链轮轴补焊过热弯曲。③链轮轴组组装：需要2个人相互配合，用时4 工时，浮动油封压制受力均匀，保证密封完好性能。

维修工时合计：10 工时。

使用链轮轴组成套检修设备后，平均每件链轮轴组可节约检修时间40-10=30 工时。效率提升了三倍。

6 结语

该套链轮轴组检修装备由3 套设备组成，可满足大小不同链轮轴组的检修，适用范围广，降低了职工劳动强度，防止了拆解及组装过程中损坏配件，提高了检修效率及质量。