刮板輸送機(jī)及液壓耦合器的結(jié)構(gòu)工作原理與應(yīng)用

張世毅

【摘 要】刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)可劃分為機(jī)頭部、機(jī)尾部、溜槽及附件、刮板鏈、緊鏈裝置和防滑及錨固裝置等。液力耦合器是安裝在電動(dòng)機(jī)與負(fù)載之間的傳動(dòng)裝置，它有其獨(dú)特的工作原理。

【關(guān)鍵詞】刮板輸送機(jī)；液壓耦合器；結(jié)構(gòu)；裝置

1.刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)

1.1機(jī)頭部及傳動(dòng)裝置

機(jī)頭部是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給刮板鏈的裝置，它主要包括機(jī)頭架、傳動(dòng)裝置、鏈輪組件、盲軸及電動(dòng)機(jī)等部件。利用機(jī)頭傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的緊鏈器和鏈牽引采煤機(jī)牽引鏈的固定裝置也安裝在機(jī)頭部。其中，機(jī)頭架是支撐、安裝鏈輪組件、減速器、過渡槽等部件的框架式焊接構(gòu)件。為適應(yīng)左右采煤工作面的需要，機(jī)頭架兩側(cè)對(duì)稱，可在兩側(cè)安裝減速器[1]。

傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器和減速器等部分組成。當(dāng)采用單速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)與減速器一般用液力耦合器連接；當(dāng)采用雙速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)與減速器一般用彈性聯(lián)軸器連接。減速器輸出軸與鏈輪的連接有的采用花鍵連接，有的采用齒輪聯(lián)軸器連接。鏈輪組件由鏈輪和兩個(gè)半滾筒組成，它帶動(dòng)刮板鏈移動(dòng)。盲軸安裝在無傳動(dòng)裝置一側(cè)的機(jī)頭、機(jī)尾架側(cè)板上，用以支撐鏈輪組件。

1.2機(jī)尾部

綜采工作面刮板輸送機(jī)一般功率較大，多采用機(jī)頭和機(jī)尾雙機(jī)傳動(dòng)方式。部分端卸式輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾完全相同，并可以互換安裝使用。因?yàn)闄C(jī)尾不卸載，不需要卸載高度，所以一般機(jī)尾部都比較低。為了減少刮板鏈對(duì)槽幫的磨損，在機(jī)尾架上槽兩側(cè)裝有壓鏈塊。由于不在機(jī)尾緊鏈，機(jī)尾不設(shè)緊鏈裝置。為了使下鏈帶出的煤粉能自動(dòng)接人上槽，在機(jī)尾安設(shè)回煤罩。機(jī)尾的傳動(dòng)裝置都與機(jī)頭相同。

1.3溜槽及附件

溜槽分為中部槽、調(diào)節(jié)溜槽和連接溜槽三種類型。中部溜槽是刮板輸送機(jī)機(jī)身的主要部分；調(diào)節(jié)溜槽一般分為0.5m和lm兩種，其作用是當(dāng)采煤工作面長度有變化或輸送機(jī)下滑時(shí)，可適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸送機(jī)的長度和機(jī)頭、機(jī)尾傳動(dòng)部的位置；連接溜槽，又稱為過渡溜槽，主要作用是將機(jī)頭傳動(dòng)部或機(jī)尾傳動(dòng)部分別與中部溜槽較好地連接起來”。

溜槽作為整個(gè)刮板輸送機(jī)的機(jī)身，除承載貨物外，在綜采工作面，機(jī)身還將是采煤機(jī)的導(dǎo)軌，因而要求它有一定的強(qiáng)度和剛度，并具有較好的耐磨性能。

溜槽的附件主要是擋煤板和鏟煤板。在溜槽上—般都裝有擋煤板，其主要用途是增加溜槽的裝煤量，加大刮板輸送機(jī)的運(yùn)載能力，防止煤炭溢出溜槽；其次考慮利用它敷設(shè)電纜、油管和水管等設(shè)施，并對(duì)這些設(shè)施起保護(hù)作用。有些擋煤板還附有采煤機(jī)導(dǎo)向管，對(duì)采煤機(jī)的運(yùn)行起導(dǎo)向定位作用，防止采煤機(jī)掉道。

為了達(dá)到采煤機(jī)工作的全截深和避免刮板輸送機(jī)傾斜，就必須在輸送機(jī)推移時(shí)先清除機(jī)道上的浮煤，因此在溜槽靠煤壁側(cè)幫上安裝有鏟煤板。需要特別指出的是，鏟煤板只能清除浮煤，不能代替裝煤，否則會(huì)引起鏟煤板飄起、輸送機(jī)傾斜，因而造成采煤機(jī)割不平底板，甚至出現(xiàn)割頂、割前探梁等事故。

1.4刮板鏈

刮板鏈?zhǔn)枪伟遢斔蜋C(jī)的重要部件，它在工作中拖動(dòng)刮板沿著溜槽輸送貨物，要承受較大的靜載荷和動(dòng)載荷，而且在工作過程中還與溜槽發(fā)生摩擦，所以，要求刮板鏈具有較高的耐磨性、韌性和強(qiáng)度[2]。

1.5緊鏈裝置

刮板鏈過松會(huì)發(fā)生刮板鏈堵塞在撥鏈器內(nèi)，使鏈子跳出鏈輪和發(fā)生斷鏈?zhǔn)鹿剩€可能使鏈子在回空段出現(xiàn)刮板鏈掉道事故。為了保證刮板鏈能正常工作，必須通過緊鏈裝置拉緊刮板鏈?zhǔn)蛊涮幱诤线m的張緊狀態(tài)。常用的緊鏈裝置有棘輪緊鏈裝置、閘盤式緊鏈裝置等。

1.6防滑及錨固裝置

傾斜工作面鋪設(shè)的刮板輸送機(jī)，設(shè)有可靠的防止輸送機(jī)下滑的裝置，刮板輸送機(jī)防滑裝置主要有以下幾種：千斤頂防滑裝置、雙柱錨固防滑裝置、滑移梁錨固防滑裝置。

2.液力耦合器的結(jié)構(gòu)及原理

2.1液力耦合器的基本結(jié)構(gòu)

液力耦合器是安裝在電動(dòng)機(jī)與負(fù)載（減速器）之間、應(yīng)用液體傳遞能量的一種傳動(dòng)裝置。它的主要元件是泵輪和渦輪，泵輪與電動(dòng)機(jī)軸、外殼連接，渦輪與減速器軸連接。為了達(dá)到穩(wěn)定的工作特性，實(shí)際結(jié)構(gòu)上又增加了前、后輔助室。

2.2液力耦合器安全工作原理

當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，裝在泵輪內(nèi)的工作液也隨之旋轉(zhuǎn)。由于兩個(gè)工作輪是在一個(gè)封閉的殼體內(nèi)，因此，作用在液體上的離心力使液體沿徑向葉片之間的通道向外流動(dòng)到外緣后進(jìn)入渦輪中。由于液體的連續(xù)性，在靠近旋轉(zhuǎn)軸線的泵輪內(nèi)緣，液體從渦輪又流向泵輪，于是工作液體循環(huán)地作環(huán)流運(yùn)動(dòng)，在泵輪中被加速增壓后，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的動(dòng)能。當(dāng)液體將其動(dòng)能傳給渦輪，渦輪則以機(jī)械能的形式輸出做功[4]。

當(dāng)輸送機(jī)負(fù)荷過載超過額定轉(zhuǎn)矩的2倍左右時(shí)，在離心力作用下，工作腔內(nèi)的工作液逐漸減少，傳遞力降低，渦輪的轉(zhuǎn)速迅速降低，大量工作液則儲(chǔ)存在輔助室內(nèi)，電動(dòng)機(jī)處于輕載運(yùn)轉(zhuǎn)，從而保護(hù)電動(dòng)機(jī)不致過載。隨著負(fù)荷繼續(xù)增大，最后渦輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，起到過載保護(hù)作用。一旦外負(fù)荷減小，工作液逐漸在離心力作用下又進(jìn)人工作腔，液力耦合器自動(dòng)恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

當(dāng)液力耦合器長時(shí)間過載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于泵輪與渦輪之間的轉(zhuǎn)速相差較大，腔內(nèi)的工作液因摩擦加劇而使工作液溫度不斷升高。當(dāng)工作液為水時(shí)，水的蒸汽壓力不斷加大，當(dāng)溫度升高到允許極限或壓力加大到允許極限時(shí)，易熔塞內(nèi)易熔合金被熔化或易爆塞內(nèi)的易爆片爆破，工作液即由此孔噴出，使渦輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保護(hù)了整個(gè)傳動(dòng)裝置。

易熔塞由外殼與易熔化塞兩部分組成，這兩部分均用黃銅制成，在易熔塞內(nèi)鑄有直徑5mm的易熔合金。MT/T205-1995“刮板輸送機(jī)用液力耦合器”規(guī)定：易熔塞易熔合金熔化溫度為115±5°C。

易熔合金在液力耦合器上，當(dāng)水溫達(dá)到熔化溫度后，它與易熔塞相接觸的部分首先熔化，在耦合器內(nèi)壓力作用下呈柱狀向外噴出，使電動(dòng)機(jī)和其他傳動(dòng)元件得到保護(hù)。易熔合金噴出后，維修電鉗工只需用螺絲刀將空心易熔塞拆出，重新更換新品即可。

易爆室由易爆塞座、壓緊螺塞、爆破孔板、密封墊和爆破片等零件組成。當(dāng)耦合器內(nèi)壓力達(dá)到（1.4：0.2）MPa時(shí)，爆破片破裂，水液噴出，電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)元件得到保護(hù)。因此，維修電鉗工必須攜帶備用易爆塞，以便更換。易爆塞應(yīng)由指定的專門廠家生產(chǎn)，不得自行制作[5]。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]于學(xué)謙.礦山運(yùn)輸機(jī)械[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1994.

[2]寧恩漸.采掘機(jī)械[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1980.

[3]于仁靈.礦山機(jī)械構(gòu)造[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1981.

[4]范維唐.跨世紀(jì)煤炭工業(yè)新技術(shù)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1996.

[5]張玉獻(xiàn).使用液力耦合器應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J].煤炭技術(shù)，2005，（12）：17-18.