因煤礦井下工作環境復雜，刮板輸送機的傳動系統在長期負重工作時極易發生故障，輕者導致刮板輸送機運行效率降低，影響煤礦井下的綜采作業速度，嚴重者甚至造成人員傷亡事故。據統計，在煤礦井下刮板輸送機的事故中，鏈傳動系統的鏈環斷裂、鏈輪破損事故占到了鏈傳動事故的60%以上，給煤礦生產企業的正常生產造成了極大的影響，因此迫切需要對鏈傳動系統的斷鏈原因進行分析并針對性的制定結構優化措施，降低鏈傳動系統發生故障的概率，提升煤礦井下的綜采作業效率。
斷鏈原因分析
刮板輸(shu)送機的鏈傳動系統(tong)在工作時發生鏈條斷裂(lie)事故的原因主(zhu)要包括內力因素以及外(wai)力因素。
內(nei)力因素
1）鏈環的材質及制造工藝不能滿足相關要求導致鏈環在運行過程中發生塑性變形或者脆性斷裂；
2）煤礦井下工作(zuo)條件惡劣、濕度大，導致(zhi)鏈(lian)環、鏈(lian)輪(lun)發生(sheng)腐蝕、生(sheng)銹等，降低了(le)鏈(lian)環的結構強度；
3）鏈(lian)(lian)環(huan)與鏈(lian)(lian)輪長(chang)期嚙合(he)過程中(zhong)發生磨損、疲勞(lao)斷裂等。鏈(lian)(lian)輪與鏈(lian)(lian)環(huan)工作(zuo)時，因鏈(lian)(lian)環(huan)在載(zai)荷作(zuo)用下發生形變(bian)導(dao)致(zhi)其與鏈(lian)(lian)輪在嚙合(he)時的接觸區域(yu)變(bian)小，且位置(zhi)在鏈(lian)(lian)窩區的邊緣處，結構強度較弱，長(chang)期運行導(dao)致(zhi)了疲勞(lao)破壞(huai)。
外力因素(su)
1）刮板輸(shu)送機(ji)啟動負荷大導致(zhi)(zhi)的鏈(lian)(lian)環斷(duan)裂，在高負荷情況(kuang)下，刮板輸(shu)送機(ji)屬于重載啟動工況(kuang)，啟動時的動張(zhang)力(li)過(guo)大，易導致(zhi)(zhi)鏈(lian)(lian)環斷(duan)裂；
2）卡鏈(lian)(lian)造(zao)成(cheng)的(de)刮板輸送機(ji)鏈(lian)(lian)環(huan)斷裂。煤(mei)礦井(jing)下(xia)地質(zhi)環(huan)境復雜(za)，刮板輸送機(ji)在工作時(shi)一旦發生煤(mei)矸石等異(yi)物卡阻，將導(dao)致鏈(lian)(lian)傳動系統發生極大的(de)應力沖擊，導(dao)致鏈(lian)(lian)環(huan)斷裂、鏈(lian)(lian)輪壓(ya)潰。
經對某礦多年來(lai)鏈(lian)(lian)傳(chuan)動系統(tong)發生斷(duan)鏈(lian)(lian)、鏈(lian)(lian)輪破損事(shi)故的(de)統(tong)計，因鏈(lian)(lian)環與鏈(lian)(lian)輪長期(qi)嚙合(he)過程中發生磨損、疲(pi)勞斷(duan)裂原因導致的(de)事(shi)故占到了總事(shi)故的(de)80%以上，因此本文(wen)重點對該現象進行分析。
鏈輪(lun)與鏈環嚙合仿(fang)真模型的建(jian)立及(ji)分析
本文以(yi)某型(xing)刮板(ban)輸(shu)送機(ji)為研(yan)究對象(xiang)，根據其鏈傳動(dong)系統(tong)的(de)結構特征，利用Creo三(san)維(wei)(wei)建(jian)(jian)模(mo)軟件(jian)建(jian)(jian)立(li)刮板(ban)輸(shu)送機(ji)鏈傳動(dong)系統(tong)嚙合的(de)三(san)維(wei)(wei)模(mo)型(xing)。將三(san)維(wei)(wei)模(mo)型(xing)導入到ANSYS仿真分析軟件(jian)中(zhong)，對鏈輪和鏈環均采用8節點(dian)單元的(de)六面體網格(ge)劃(hua)分。如圖1所(suo)示。
為(wei)了提高(gao)仿(fang)真分析的準確性，以相(xiang)鄰(lin)兩個鏈環與(yu)鏈輪嚙(nie)合時的情況為(wei)分析對象，假(jia)設鏈傳動(dong)系統(tong)工作時所受的載荷是均勻分布在(zai)鏈環的斷面上的，設置材料(liao)彈性模(mo)量為(wei)200GPa，密度為(wei)7.6×10（-6次(ci)方）kg/mm3，根據所選(xuan)刮板輸送(song)機滿載工作時的實(shi)際情況設置拉(la)力P2=1369.9kN、P1=1369.9kN。
在對鏈環和鏈輪的(de)嚙(nie)合情(qing)況進(jin)行分析時(shi)，主要是為了對嚙(nie)合時(shi)的(de)受(shou)力變(bian)形情(qing)況進(jin)行分析，進(jin)而通過優化改(gai)善鏈輪與鏈環嚙(nie)合的(de)受(shou)力狀況，因此本(ben)文(wen)重點關注嚙(nie)合時(shi)變(bian)形量最大的(de)鏈窩區的(de)形變(bian)情(qing)況，其(qi)仿真分析結果(guo)如(ru)下頁(ye)圖2所示(shi)。
由仿真分析結果可知，在(zai)嚙合(he)(he)時鏈(lian)窩區(qu)(qu)的(de)(de)最小(xiao)變(bian)形(xing)約為6.06×105mm、其最大變(bian)形(xing)為0.0272mm，最大變(bian)形(xing)位于立環開檔(dang)的(de)(de)鏈(lian)窩區(qu)(qu)的(de)(de)邊緣處，在(zai)整個嚙合(he)(he)的(de)(de)過(guo)程(cheng)中鏈(lian)輪(lun)在(zai)承載區(qu)(qu)域(yu)的(de)(de)受力極不均勻，形(xing)變(bian)梯度較大，因(yin)此在(zai)實(shi)際嚙合(he)(he)過(guo)程(cheng)中易(yi)出現鏈(lian)輪(lun)和鏈(lian)環在(zai)嚙合(he)(he)位置(zhi)的(de)(de)壓潰(kui)現象，長期工作也加劇了鏈(lian)環與(yu)鏈(lian)輪(lun)在(zai)嚙合(he)(he)區(qu)(qu)域(yu)的(de)(de)磨損(sun)，加速(su)了疲勞破壞。
標簽: 輸送機刮板機
在線定制皮帶輸送機
掃一掃添加微信