蛇形彈簧聯軸器在煤礦帶式輸送機上的實踐應用

馬 薇

（山西省晉城無煙煤礦業集團有限責任公司供電分公司，山西 晉城 048000）

1 寺河礦西井區井下一部帶式輸送機概況

寺河礦西翼一部皮帶，于2007年6月安裝投入運行，雙驅動滾筒2臺電機驅動，機頭配備2500T煤倉，最初使用皮帶ST1250S-1400mm，2012年4月份，更換為ST2000S-1400mm；安裝使用了KJ68型皮帶集中控制系統，實現了主運輸皮帶地面集中控制。

因該礦復雜的地質條件，該礦西翼一部運輸機在使用過程中常出現連接裝置不利的情況，在后期的維修和保養作業中也存在著很多問題。經分析，上述問題主要是帶式輸送機的彈性梅花聯軸器聯接問題所導致，因此，技術部門研究決定對帶式輸送機的聯軸器進行優化改造，采用蛇形彈簧聯軸器來替代以往的梅花聯軸器。

2 現場彈性梅花聯軸器使用中存在的問題

原使用的彈性梅花聯軸器結構示意圖如圖1所示。

圖1 彈性梅花聯軸器結構示意圖

在西翼一部帶式輸送機的使用過程中，該類聯軸器存在以下問題：（1）該類聯軸器的補償性能不高，因此無法有效的實現大功率的傳遞，導致帶式輸送機發生故障停機檢修。（2）梅花墊零件的彈性性能不高，其耐溫性也比較差，在作業時梅花墊因處在高溫的作業環境中逐步融化而失效，出現故障。（3）彈性梅花聯軸器采用的是兩半聯軸器嵌入式結構，在對帶式輸送機進行維修過程中極為困難，在對帶式輸送機其他部件進行更換作業時，都需要對電機等部件進行軸向移位處理，待設備復原后還需要另外進行校正，不僅增加了設備維修的難度，而且降低了設備維修的安全性。

3 優化改造方案的設計

在寺河礦西翼一部帶式輸送機聯軸器的選擇時，僅僅因考慮到傳遞扭矩的要求就選擇了彈性梅花聯軸器。當前同類型帶式輸送機有部分使用蛇形彈簧聯軸器，該聯軸器不僅僅有減震和緩沖的功能，同時也能補償兩軸相對偏移的功能，另外還擁有過載保持功能。經調研煤礦強力皮帶均采用蛇形彈簧聯軸器，同時該聯軸器還有降低共振的優點。因此，對于西翼一部帶式輸送機聯軸器的改造優化方案為更換成蛇形彈簧聯軸器。

4 優化改造工程的實施

4.1 JS蛇形彈簧聯軸器

本次聯軸器的改造采用寧夏天地西北煤機有限公司生產的JS蛇形彈簧聯軸器。該聯軸器適用于高扭矩的工況，是中、重型聯軸器中最簡單、最經濟的，具有超長的工作壽命。制作工藝上，該蛇形彈簧采用高強度的合金鋼制成的錐形彈簧，再經過淬火、回火等過程達到彈簧的硬度。彈簧表面經精密噴丸處理，增加額定功率。表面還采用磷化涂層處理用來提高部件的耐蝕力，從而提高使用壽命。蛇形彈簧聯軸器獨特的弧型齒設計能有效地保障彈簧能漸進式地與弧形齒面貼合，可以傳遞更高的扭矩，同時降低局部摩擦力。該蛇形彈簧聯軸器采用模塊化的部件方便安裝和拆卸。彈簧可在半體齒槽內自由擺動，允許兩軸之間有一定的徑向、角向與軸向偏差。JS蛇形彈簧聯軸器部件名稱及材質特點如表1所示。

表1 JS蛇形彈簧聯軸器部件名稱及材質特點

4.2 蛇形彈簧聯軸器的安裝

JS蛇形彈簧聯軸器在西翼一部帶式輸送機上的改造安裝，主要是按以下流程進行：（1）裝配密封件和輪轂：先將密封圈放在軸上，再裝配輪轂。輪轂與軸之間采用漲套連接，安裝可見圖2（a）所示。（2）調整對中：用規尺仔細衡量兩軸轂間的間隙、對中情況、同軸情況，調整相應尺寸確保在誤差允許內，安裝示意圖見圖2（b）。（3）蛇形彈簧安裝：在安裝彈簧前，先采用2號鋰基脂填滿軸轂間距和凹槽，把彈簧扣入聯軸器軸轂的牙槽內，用軟木捶敲入。（4）保護外罩安裝：把密封圈置于輪轂上的合適位置處，嵌入下半個外殼上的凹槽內，將墊片安放在兩個半片外殼接口的地方，再采用螺栓擰緊裝配好。

圖2 蛇形彈簧聯軸器的安裝示意圖

5 改造效果分析

寺河礦西翼一部帶式輸送機聯軸器改造項目的實施，有效地提高了該帶式輸送機驅動系統的安全性與可靠性，保障了帶式輸送機設備的安全正常運行，同時降低了該設備的維修難度。改造后的實踐應用表明，消除了帶式輸送機頭因震動產生的噪聲污染，有效地改善了井下的工作環境，同時提高了帶式輸送機的安全運行情況。與上一年相對比，改造后的帶式輸送機維修和材料更換費用每年可節約10萬元，創造了很好的經濟效益。