刮板输送机链条的磨损研究

于艳辉

摘　要：刮板输送机是矿下综采设备的一部分，可以运送物料，充当采煤机的运行轨道。刮板输送机的链条在长期的脉动冲击载荷的作用下，磨损不断加剧，Z终会导致链条断裂，影响刮板输送机的正常工作。本文研究了刮板输送机链条磨损失效的引起原因，并介绍了几种方案来减轻刮板输送机链条磨损。

关键词：刮板输送机；链条；磨损

0　引言

刮板输送机是由刮板链条牵引，通过槽来运送散料。刮板输送机主要有两个作用：一是运输煤炭和其他物料；二是采煤机的通行轨道。刮板输送机的重要作用，使它成为综采设备中的重要设备之一，是现代化采煤生产中必不可少的主要设备。刮板输送机是综采设备中的运输设备，它在工作中存在负载复杂多变、工作条件恶劣等不利因素。一旦刮板出现问题不能保持持续运行，生产就会停止，整个采煤作业就会中断。刮板输送机的安全可靠运行对煤矿的安全、低成本、高效率有直接影响。

1　磨损的简介及研究链条磨损的必要性

磨损是指相互接触的表面物质不断损耗的现象。机械工作中，磨损很难杜绝，在一定周期内，机械的磨损量不高于设定值，就是正常磨损。

刮板输送机在运转中，脉动冲击载荷会长时间的施加在刮板链条上，使刮板链条发生疲劳损坏。刮板链周期运转，会产生循环载荷，随着循环载荷的不断进行将产生以下问题：材料磨损严重、良好的材料性能渐渐失去、材料强度不断降低、刮板链的承载性能变差。这些问题会使刮板链上产生微小的裂纹，严重时导致刮板链条失效断裂。刮板输送机Z容易损坏的就是刮板链，下面研究刮板链的疲劳磨损寿命。

2　刮板输送机链条的疲劳磨损寿命影响因素

异常磨损会严重影响刮板输送机链条的使用寿命，导致异常磨损主要由三个方面：制造、安装、操作。

（1）制造质量对刮板输送机链条的磨损影响。刮板输送机制造企业质量把关不严，制造的设备不符合标准，导致刮板输送机链与轮之间不能无误的啮合，链条在工作中振动严重，使链条磨损加重。

（2）安装质量对刮板输送机链条的磨损影响。一些不规范的安装也会导致链条磨损加速，甚至断裂。

（3）操作质量对刮板输送机链条的磨损影响。使用时不及时调整链条的松紧度，不能及时清理出进入机槽内的大块异物，可能将链条或者刮板拉断。

3　刮板输送机链条磨损失效的判定

通常刮板输送机链条磨损失效判定主要是检测五环伸长率。Z近有一些企业提出了判定链磨损的新标准，主要包括链条表面质量、五环伸长率、平环啮合深度磨损率、破断力、平环直径、立环直边厚度。前四项为关键项目，一旦出现其中一项不合格，则判定整套链条不合格。后面两项为普通项目，如果两项都不合格，则判断整套链条不合格。

4　提高刮板链条性能的措施

（1）用套筒链或套筒滚子链替代无套筒滚子链。过去生产的无套筒滚子链的使用寿命不高，大概6500～11000h，这个寿命低于其他零件的寿命，这是不匹配的。通过研究发现，添加套筒是有必要的。薄的链板和销轴之间存在着链条的张力，它们之间的比压很大，这会造成磨损加剧，进而造成滚子链的节距变大。采用了套筒链之后，套筒与销轴的接触面积比无套筒的大了2倍以上，这样套筒与销轴之间传递链条的张力，产生的比压大大降低了，磨损也大大减少，链条的使用寿命变长。

（2）用滚动代替滑动。以前，我国的刮板输送机都是链板在导轨上滑动，这使链板在宽度方向上的磨损加剧。将链板在导轨上滑动变成链板在导轨上滚动后，会使功耗降低，并且链板的宽度寿命大大提高。目前，我国部分企业已经开始使用这种刮板机。

（3）铰链副零件的表面处理。刮板链条工作在无润滑、重载条件下，如何解决这种铰链副的耐磨问题，是一个需要研究的课题。在链条材料上喷涂耐磨材料，可显著的提高刮板链条的耐磨性。

（4）顺着金属纤维方向下料。轧制钢材的纤维组织是有方向性的，研究发现，顺着纤维方向下料的强度比垂直纤维方向下料的强度高10%，还可阻止细小裂纹的扩展，提高其抗疲劳强度。

（5）喷丸处理。刮板链条经过喷丸处理后，链条表面产生残余压缩应力，这些应力可以抵抗冲击和疲劳。相关研究表明：取0.3～0.5毫米粒度的钢丸，以38米每秒的速度喷链板，20min后，链板的抗疲劳强度可提高15%。

（6）预拉伸处理。刮板链条在特定拉力、特定时间下的拉伸称为预拉伸处理，一般在出厂前进行。刮板链条的支撑面被冷加工后，会产生以下三个作用：①链条表面产生预压应力；②刮板链条各处载荷平均分布；③链条饱和时期的伸长量减少。相关研究表面，链条抗疲劳强度在预拉伸处理下可提高45%。

（7）链板孔的冷挤压。链板孔在冷挤压后，在孔周围会产生残余应力，这些残余应力在链条受到拉伸时候，会抵消一部分受力。有关研究表面，链板孔的冷加工可提高抗疲劳强度30%左右。

（8）新型链条的使用。新型链条不断被研发并投入使用，例如宽带链、锻造链、组合链，这些链条在降低链条磨损方面有良好的效果。组合链不但可以减少内圆环力，还便于通过链轮，减少摩损，它是由锻造圆环链和焊接水平圆环链组成的。

综上所述，在保证制造、安装、操作三个环节的质量，综合考虑当前的经济技术指标，合理调整结构，采用先进的技术，就可以延缓刮板输送机链条的磨损，延长其使用寿命。

参考文献：

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（来源：科技经济市场）