輸送機用減速器的過載保護

摘 要：刮板輸送機是煤礦生產(chǎn)中主要的運輸工具，它由于運輸能力大，結(jié)構(gòu)強度高，能適應采煤工作面較惡劣的工作環(huán)境，并可作為采煤機的運行軌道而被廣泛應用。減速器作為其核心部件，在井下出現(xiàn)故障的情況較多，尤其是遇到過載及相關的過載保護措施不到位時易造成損壞，本文對此進行了深入分析，提出多種措施對減速器進行過載保護，有效保證了刮板輸送機的正常運行。

關鍵詞：刮板輸送機減速器；過載保護；脹緊聯(lián)結(jié)套；行星齒輪

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.235

1 引言

隨著機械行業(yè)新發(fā)展、新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，對機械制造業(yè)的要求也更加復雜化、多元化、科技化。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，對煤炭資源的開采利用也成為人們關注的焦點，采煤工作面是礦井生產(chǎn)的基礎，是進下進行采煤工作的地點，這就需要用各種專用的煤礦機械進行開采及運輸。煤礦經(jīng)常發(fā)生由于減速器損壞導致停產(chǎn)事故，同樣工況下為什么減速器比電機損壞事故多，我們該采取哪些措施加強保護。本文以理論為基礎，以試驗為依據(jù)，提出多種措施對減速器進行保護。

2 現(xiàn)狀調(diào)查及原因分析

我們知道，采煤區(qū)生產(chǎn)條件相當復雜，任務相當繁重，用戶須經(jīng)常對一些突發(fā)事故和例行檢查過程中，直接停止刮板輸送機運行，再次啟動后輸送帶存在著大量的煤。如此一來，會造成刮板輸送機在空載、滿載和超載三種運行負荷來回轉(zhuǎn)變。在進行現(xiàn)場觀察，及向相關人員請教，在一個班工作時間中，刮板輸送機的運行負荷大部分時間為超載。從而嚴重損壞電機、減速器等重要部件，降低這些部件的使用壽命，可見在使用過程中，要做好過載保護工作。

當前，過載保護措施有很多，主要包括以下幾種：一是對于電機的選擇，容量上通常會留出一定備用量，如電機計算功率是110Kw，那么需要選擇132Kw的功率；二是可以選擇雙速電機，可以用液力耦合器連接電機與減速器，讓電機啟動時能夠保持平穩(wěn)的狀態(tài)。以上保護裝置既可以單獨使用，也可以配合使用。

由此可見，以上保護措施主要是對電機來說的，對減速器的保護措施很少，這是相同工況時減速器比電機損壞多的原因。

3 改進設計

減速器是刮板輸送機重要傳動裝置，能夠?qū)㈦姍C運動與動力提供給刮板輸送機，確保有足夠的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，這樣系統(tǒng)才可以順利工作，同時很多減速器成本比電機要高，需要重點做好減速器的保護措施。

怎樣保護減速器處于過載狀態(tài)時避免受損且系統(tǒng)可以順利運行呢？分析后能夠得出，當減速器受到?jīng)_擊與過載后，需要通過緩沖，可以完成過載保護。為達到這個目的，可選用脹緊聯(lián)接套，加強對其的過載保護，具體結(jié)果如圖1所示。

序1是減速器輸出軸，序3是工作機聯(lián)接零件，序2是脹緊聯(lián)接套。在沒有過載和沖擊情況下，將和輸出器共同旋轉(zhuǎn)。在減速器受到過載和沖擊以后，并比摩擦力還要大，脹緊聯(lián)結(jié)套便會在光軸上出現(xiàn)打滑的情況，不再發(fā)揮聯(lián)結(jié)作用，力矩會降低，一直到不再受到過載作用。這樣運輸機可以保持正常運行狀態(tài)，避免減速器出現(xiàn)損壞。

4 設計驗證

為對改進效果進行驗證，對額定功率是250kW減速器的脹緊聯(lián)結(jié)套開展了現(xiàn)場試驗，具體安裝布置如圖2所示：

我們對運行工況進行模擬，主要通過逐步加載—滿載—過載—超載—減載的方式對系統(tǒng)進行試驗，部分實驗數(shù)據(jù)如表1所示：

通過分析上面的數(shù)據(jù)能夠得出：一定范圍內(nèi)輸入功率不斷增大，輸出功率也將隨之增加，在輸入功率將要到達滿載或過載較小后，系統(tǒng)可以保持正常工作。隨著輸入功率的進一步加大，輸出功率將開始降低，表明脹緊聯(lián)結(jié)套發(fā)生了打滑，超載功率若是超過128%，則不能進行加載，表明脹緊聯(lián)結(jié)套已經(jīng)完全打滑。之后逐步減小輸入功率，輸出功率開始逐步變大，在將要達到滿載后，系統(tǒng)變?yōu)檎１砻髅浘o聯(lián)結(jié)套和輸出軸一起正常運轉(zhuǎn)。

現(xiàn)場選用的減速器輸入功率在30kw-250kw之間，且減速器的輸出軸以花鍵為主要軸伸形式，按照用戶反饋和以往的經(jīng)驗來看，這種類型是造成減速器損壞的一種重要原因。

對此，如果要選擇這種類型，需要在設計的時候，對減速器和工作機連接處通過脹緊聯(lián)結(jié)套進行連接，從而讓減速器得到有效保護。

現(xiàn)場所用減速器主要有JS400、JS525和JS700等，功率都和承載能力都很大，以行星架形式進行輸出。對于這類狀況，在初期設計的過程中，需要把減速器至少提升一個等級，這樣才能加強對減速器的過載保護。

不僅要做好上面幾方面的工作，還要在日常中加強對減速器的維護，如出現(xiàn)事故后要第一時間解決，不能帶病運行。要將輸送機上負載清理干凈，不能強制性啟動。要保持通風順暢，不能讓減速器處于高溫狀態(tài)。要定期停機檢查減速器，及時對潤滑油進行更換。查看傳動裝置、皮帶輪或聯(lián)軸器有無損壞，裝置是否結(jié)實，皮帶及其聯(lián)合扣是否無缺；查看軸承是否需要清潔和換油，應隨電機的作業(yè)環(huán)境和潤滑劑品種而定；查看減速機是否需要清擦，要及時鏟除外部塵埃、油泥；查看減速機的發(fā)動設備，查看各接線部位是否有燒傷痕跡；查看電機接線端子，查看線盒接線螺絲是否松動、燒傷等。

5 結(jié)束語

該脹緊連接套不會占據(jù)太大的空間，互換性較好，便于更換，能夠按照各種輸出軸直徑制成各種式樣，也可以多個串聯(lián)使用。在現(xiàn)場試驗過程中，這種脹緊聯(lián)結(jié)套具備較強的過載保護能力，與使用要求相符，主要應用于扭矩較小、安裝空間不大的工況和要求較高的地方，值得在光軸連接減速器上推廣與應用。

參考文獻：

[1]機械設計手冊編委會.機械設計手冊[K]第2卷.機械工業(yè)出版社，2004（08）.

[2]毛謙德，李振清.袖珍機械設計師手冊[K].機械工業(yè)出版社， 1994（09）.

[3]脹緊聯(lián)接套選型手冊[K].咸陽超越離合器有限公司.

作者簡介：劉紅梅（1977-），女，山西榆次人，本科，工程師，從事機械行業(yè)規(guī)劃及管理。