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    煤炭科學(xué)研究總院太原分院研制的LY1500/865 - lo型連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)是一種以履帶行走、刮板運(yùn)輸為主要特征的，滿足煤礦井下短壁機(jī)械化開(kāi)采使用要求的多單元、自行式的新型高效的煤礦井下煤炭連續(xù)運(yùn)輸裝備。該裝備由10個(gè)單元構(gòu)成，每個(gè)單元就是1臺(tái)短的刮板輸送機(jī)。
    刮板輸送機(jī)是煤礦井下工作面普遍采用的煤載運(yùn)輸裝備。大多采用圓鋼首尾套接的封閉焊接的圓環(huán)鏈。這種鏈條允許連環(huán)在各個(gè)方向相互轉(zhuǎn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)空間短距離導(dǎo)向的隨時(shí)變化；適用于有垂直和水平彎曲等多方向彎曲要求的綜采工作面的運(yùn)輸。但是，圓環(huán)鏈由于其在鏈輪齒數(shù)一定時(shí)，鏈輪直徑較大，產(chǎn)生的動(dòng)力載荷和沖擊較大，對(duì)短距離直線運(yùn)輸?shù)钠椒�(wěn)性影響極大。
    由于連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)工作時(shí)，需要隨連續(xù)采煤機(jī)頻繁調(diào)動(dòng)，所以，對(duì)連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)各單元運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的平穩(wěn)性和在巷道內(nèi)通過(guò)性要求較高。減輕機(jī)器的振動(dòng)，減小機(jī)器的尺寸在連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中尤為重要。
1、鏈條型式的選擇
    刮板運(yùn)輸機(jī)構(gòu)是通過(guò)鏈條和鏈輪的嚙合驅(qū)動(dòng)傳遞牽引力的。鏈條作為牽引構(gòu)件，帶動(dòng)固定在其上的刮板沿料槽運(yùn)動(dòng)而使物料運(yùn)移。
    由嚙合驅(qū)動(dòng)的原理可知，鏈條和鏈輪在嚙合運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，交替出現(xiàn)相切和相割的位置．在鏈傳動(dòng)中稱之為多邊效應(yīng)。多邊效應(yīng)對(duì)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的工作性能影響極大。驅(qū)動(dòng)鏈輪均勻轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)引起鏈條速度的波動(dòng)，此時(shí)鏈輪的圓周速度雖然是恒定的，但鏈條的繞人分支和繞出分支的分量卻是變化的。由于速度波動(dòng)引起加速度的變化，在鏈體中產(chǎn)生動(dòng)力載荷。同時(shí)，鏈條到鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)的軸心的距離也是不斷變化的，存在橫向與上下運(yùn)動(dòng)，由于鏈條的這種橫向運(yùn)動(dòng)而引起的沖擊會(huì)產(chǎn)生更為不利的動(dòng)力載荷。
多邊效應(yīng)的影響可用反映鏈條線速度變化的鏈速不均勻系數(shù)來(lái)表示
    從上式中可以看出，鏈速不均勻系數(shù)K僅與驅(qū)動(dòng)鏈輪的齒數(shù)z有關(guān)，增加鏈輪齒數(shù)是減小動(dòng)力載荷的有效措施。
    圓環(huán)鏈由于在嚙合過(guò)程中，平環(huán)與立環(huán)均須支撐，所以，其鏈輪的結(jié)構(gòu)尺寸較大。受驅(qū)動(dòng)裝置空間條件的限制，采用圓環(huán)鏈為牽引構(gòu)件時(shí)，齒數(shù)不易過(guò)大。
為減輕機(jī)器的振動(dòng)，減小機(jī)器的尺寸，LY1500/865 - 10型連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)牽引鏈條選用了套筒滾子鏈。
    現(xiàn)以實(shí)例將套筒滾子鏈與圓環(huán)鏈在使用中的差別進(jìn)行對(duì)比。
1、Y1500/865 -10型連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)各單元運(yùn)輸機(jī)構(gòu)和通用的40 T刮板輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率均為40kW。LY1500/865 -10型連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)鏈輪為10齒，節(jié)圓直徑為164.392 mm；40T刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪為7齒，節(jié)圓直徑為288.36mm。
    從這兩組數(shù)字對(duì)比可以得出，采用套筒滾子鏈，鏈條速度不均勻性降低100%，也就是說(shuō)，刮板鏈工作的平穩(wěn)性增強(qiáng)100%，而機(jī)頭高度尺寸減小了43%。
    套筒滾子鏈由于擠裝在內(nèi)軸上的套筒與固定在外鏈板上的銷軸形成了一個(gè)大的平面鉸鏈，通過(guò)表面硬化處理，套筒和銷軸的耐磨性提高了許多，套筒上附加的滾子使外部的摩擦載荷減小，加上平穩(wěn)性增強(qiáng)，沖擊減小，其運(yùn)行速度可大大提高。圓環(huán)鏈的鏈速一般均小于l m/s，而套筒滾子鏈的鏈速可達(dá)3m／s以上。
2、鏈輪齒形的確定
    鏈輪齒形與齒輪齒形相比，有較大的靈活性。合理的鏈輪齒形應(yīng)滿足嚙合要求、使用要求和加工工藝性要求。
    為滿足嚙合要求，首先，使鏈條鉸鏈在嚙入和嚙出時(shí)不與輪齒發(fā)生干涉。這一點(diǎn)可以通過(guò)做包絡(luò)圖做出輪齒不發(fā)生干涉的極限齒廓曲線，保證鏈條順利地嚙入和嚙出。其次，由于鏈條在工作過(guò)程中不可避免地會(huì)磨損伸長(zhǎng)，使鏈條和鏈輪的接觸點(diǎn)外移，鏈輪齒形應(yīng)具有足夠的容納鏈條節(jié)距伸長(zhǎng)的能力，保證鏈節(jié)伸長(zhǎng)后仍能使鏈條與鏈輪保持正常接觸。同時(shí)，由于鏈傳動(dòng)多邊效應(yīng)的存在，鏈條在緊邊位置的運(yùn)動(dòng)并不是作勻速直線運(yùn)動(dòng)，而是在縱向與橫向都存在周期性波動(dòng)，為了能充分利用輪齒工作段，防止鏈條因波動(dòng)而掉鏈，一般均在工作段外再延長(zhǎng)一段齒頂曲線。
    加工工藝性要求是指在加工鏈輪齒形時(shí)，應(yīng)簡(jiǎn)化齒形，減少刀具數(shù)量，降低切齒工作量。
    嚙合要求和加工工藝性要求是對(duì)鏈輪齒形的一般性要求，而使用要求是對(duì)工況適應(yīng)性的要求，是正確使用套筒滾子鏈作為牽引構(gòu)件的關(guān)鍵。對(duì)于煤礦井下原煤運(yùn)輸工況，鏈輪齒形的設(shè)計(jì)應(yīng)使齒槽形狀具有較強(qiáng)的容納煤粉的能力。為此，應(yīng)減小齒廓齒溝段的曲率半徑，加大側(cè)隙，設(shè)計(jì)中采用了中心偏離的齒形曲線。齒溝中心分離量的選取，應(yīng)滿足鏈輪輪齒彎曲強(qiáng)度的要求，應(yīng)具有合理的作用角。鏈輪作用角是決定鏈輪齒形的重要參數(shù)，作用角不合理時(shí)，會(huì)導(dǎo)致嚙合沖擊增大，并產(chǎn)生跳齒和爬高現(xiàn)象。跳齒和爬高時(shí)鏈傳動(dòng)中出現(xiàn)早期失效形式。圖1所示為鏈輪齒形的示意圖。
    為獲得更好的使用效果，在齒槽兩端面切出斜面，使煤粉易于從齒槽內(nèi)排出。
3、使用效果與結(jié)論
    連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)在神東礦區(qū)的應(yīng)用取得了成功，在總體設(shè)計(jì)、適應(yīng)性、可靠性上達(dá)到了同類產(chǎn)品的國(guó)際先進(jìn)水平。使用套筒滾子鏈，滿足了運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性和高度尺寸的要求；合理的齒形設(shè)計(jì)，使鏈條、鏈輪的獲得了極高的可靠性，過(guò)煤量達(dá)到2 Mt。
    通過(guò)對(duì)兩種鏈條的對(duì)比分析和應(yīng)用，可以看出：套筒滾子鏈可有效提高傳動(dòng)平穩(wěn)性；降低機(jī)頭的高度尺寸，滿足了行走設(shè)備、短距離、直線運(yùn)輸?shù)囊�求。由于套筒滾子鏈只可以在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)行和轉(zhuǎn)向，無(wú)法滿足有多向彎曲要求的工況，例如：在煤礦井下綜采工作面的刮板輸送機(jī)，在運(yùn)行過(guò)程中，既要適應(yīng)底板起伏，又要適應(yīng)支架推移+套筒滾子鏈就無(wú)法滿足這些使用要求，所以在長(zhǎng)距離和有雙向彎曲要求的綜采工作面刮板輸送機(jī)上，應(yīng)采用可以雙向撓曲，適應(yīng)垂直彎曲和水平彎曲工況的圓環(huán)鏈。