埋刮板輸送機防磨刮板鏈條研究與應用

湖北宜都宜運機電工程有限公司 宜都 443300

0 引言

埋刮板輸送機因其結構簡單、運量大、工藝布置靈活、操作維護簡便、節能環保、使用效率高等優點而被眾多行業應用于散體物料的輸送。

刮板鏈條是埋刮板輸送機的牽引及承載構件，它通過驅動鏈輪的牽引在輸送機機槽內運動，將散體物料從某一位置（進料口）連續輸送到另一指定位置（出料口）。因此，刮板鏈條的寬度要小于機槽寬度，與機槽左右側板間有一定合理間隙，以保證其能夠連續、順利地通過機槽。然而在實際運行中經常受到影響，主要原因包括：

1）輸送機長度方向（縱向）直線度誤差大；

2）輸送機橫向水平度誤差大；

3）輸送機提升方向機殼扭曲；

4）中間機殼安裝時，連接法蘭內腔錯位不平；

5）進料口加料時左右不均而偏載，使刮板鏈條跑偏；

6）物料粒度大小不均，在機殼內一方面被刮板鏈條牽引向出料口方向運行；另一方面物料自身不停地翻動，物料與物料之間、物料與刮板鏈條和側板之間相互擠壓、摩擦，使刮板鏈條在機殼內不是對中運行（特別是遇有粒度大的物料時，刮板鏈條跑偏尤為明顯）。

上述原因經常造成刮板鏈條在運行過程中與機殼左右側板發生磕碰、摩擦，碰彎刮板、磨損刮板端部、甚至磨穿機殼左右側板，并產生振動和噪音，降低輸送效率以至縮短輸送機使用壽命，同時極大增加設備備件更換頻率、增加設備使用維修成本。

為解決以上問題，目前國內采用的技術措施主要有：

1）提高埋刮板輸送機的制造和安裝精度，將輸送機殼體連接法蘭加厚，并對法蘭內腔和端面進行機械加工；

2）增加機殼左、右側板的厚度，選用耐磨性能更好的材料；

3）在機殼左右側上增設耐磨襯板，刮板端部堆焊耐磨焊條；

4）加大輸送機機殼寬度（增大設備型號）、降低刮板鏈條運行速度。

采用上述措施雖然增強了刮板輸送機零部件的強度和耐磨性能，但增加了質量，增加了材料成本、制造成本、安裝成本，增大了功率消耗、增加了設備運行成本和維護成本。

因此，研究一種防磨刮板鏈條，在不增加以上相關成本的前提下，有效地解決輸送機在運行過程中刮板鏈條與機殼左右側板間發生磕碰、摩擦等問題，且能與各種規格型號的埋刮板輸送機普通刮板鏈條組合搭配廣泛使用。

1 主要研究內容

1.1 結構與技術方案

埋刮板輸送機防磨刮板結構如圖1所示，由鏈桿連接銷軸、銷軸定位銷釘或鎖緊卡圈、鏈桿、防磨滾輪銷軸、銷軸鎖緊墊圈、鎖緊螺母、刮板（具有支撐滾輪和推移物料的雙重功能）、防磨滾輪銷軸襯套、防磨滾輪等零件構成。

圖 1 防磨刮板鏈條組件

埋刮板輸送機防磨刮板鏈條如圖2、圖3所示，防磨刮板間隔均勻地裝配在各種規格型號的埋刮板輸送機普通刮板鏈條中。由于防磨刮板的寬度大于普通刮板鏈條的寬度，其左右對稱各裝有一組防磨滾輪，當刮板鏈條在運行過程中偏左或偏右，將要與機殼左或右側板發生磕碰、摩擦時，防磨滾輪先接觸側板，阻止其他刮板鏈條與輸送機機殼左、右側板接觸，防磨滾輪則在摩擦力的作用下轉動，變滑動摩擦為滾動摩擦，導引刮板鏈條順利通過機槽，有效防止刮板鏈條與機殼側板發生磕碰、摩擦而導致刮板彎曲變形、刮板和側板磨損、設備振動等，提高設備使用壽命。

圖2 T形防磨刮板鏈條組件

圖3 U形防磨刮板鏈條組件

1.2 具體結構設計與應用

如圖1所示，在設計思路上改變輸送機技術領域長期形成的耐磨觀念，建立防磨的新理念，各個零件及組合設計均采取防磨技術。

1）刮板的一端焊接在鏈桿大頭合適的部位（焊接時，刮板的端部焊接處打坡口倒角，以增強焊接強度）；刮板的另一端端部設計成U形叉口，防磨滾輪銷軸和滾輪安裝在叉口中間（滾輪通過銷軸安裝在叉口中間，拆換方便），銷軸和滾輪的軸線與水平面垂直，銷軸兩端穿過叉口上、下兩端的銷軸孔，用鎖緊螺母組件將其固定鎖緊。鏈桿大頭左右對稱焊接兩組防磨滾輪支撐刮板組件，構成一組防磨刮板。

2）防磨滾輪支撐刮板采用數倍于普通刮板強度的加強型結構，除選用強度高、耐磨、耐溫或耐腐蝕性好的材料外，要盡可能加大刮板的寬度和厚度。但寬度不能大于防磨滾輪直徑的2/3（否則影響滾輪與側板接觸時的摩擦轉動），厚度須保證在安裝防磨滾輪銷軸組件后的高度（總厚度）小于鏈桿和刮板的高度（否則會干涉刮板鏈條在機殼底板和導軌上滑動運行）。

3）防磨滾輪直徑的數值以滾輪外緣能在刮板鏈條跑偏時先接觸機殼側板并能與側板產生滾動摩擦為宜；防磨滾輪厚度以滾輪兩端面不與支撐刮板端部U形叉口兩內側面發生摩擦、且轉動自如為宜。

4）防磨刮板的寬度大于與之相組合的普通刮板寬度，但支撐刮板端部的防磨滾輪外緣與機殼側板之間必須要留有合理的間隙，其間隙的大小根據輸送機或刮板鏈條的長度以及輸送物料的特性（如物料粒度、物料化學成分、物料濕度等）而確定，一般每側為5～10 mm。

5）防磨滾輪支撐刮板可選用中碳鋼（如45號鋼）、中碳合金鋼（如40Cr）、低碳合金鋼（如20CrMnTi、20MnTiB）等強度較高的材料，整體熱處理；防磨滾輪銷軸、襯套以及防磨滾輪亦須采用耐溫、耐磨或耐腐蝕的材料，以提高其使用壽命。

2 防磨刮板鏈條的技術要點

1）合理確定防磨滾輪支撐刮板的幾何尺寸（主要為刮板的厚度和寬度），既要使其有足夠的結構強度，又不能因尺寸過大而干涉刮板鏈條的運行和增加運行阻力、增加材料成本，也不能因尺寸過小而強度不夠致使刮板發生彎曲變形。

2）合理確定防磨滾輪的直徑和厚度尺寸，既要使其在運行中與機殼側板接觸時能轉動自如、變滑動摩擦為滾動摩擦，又不能干涉刮板鏈條在機殼底板和導軌上滑動運行。

3）合理選用防磨滾輪支撐刮板及防磨滾輪、襯套、銷軸的材料和熱處理工藝，以滿足耐磨損、耐高溫、耐腐蝕、強度高、使用壽命長等要求。

4）防磨滾輪及其襯套、銷軸、鎖緊螺母組件、支撐刮板等構件的裝配、拆卸、更換、維修要便捷。

5）防磨刮板的寬度應大于與之相組合的普通刮板的寬度，安裝在支撐刮板端部的防磨滾輪外緣與機殼側板間的間隙須合理。

6）防磨滾輪與襯套采用壓緊裝配后，要合理選擇襯套與銷軸、防磨滾輪兩端面與刮板U形叉口之間的間隙。既要防止由于物料卡澀、零件銹蝕等因素導致防磨滾輪不轉動，又要防止防磨滾輪轉動時跳動或者晃動等轉動不平穩的現象發生。

7）防磨刮板間隔均勻地裝配在（各種規格型號的輸送機）常用普通刮板鏈條中，其間隔的距離須合理設定。間距太大，防摩擦效果不明顯；間距太小，刮板鏈條運行時推移物料的量減少，輸送效率降低。

3 防磨刮板鏈條研發的推廣應用及前景

在不增加成本的前提下，能有效防止埋刮板輸送機刮板鏈條在運行過程中與機殼側板的磕碰、摩擦、磨損現象的發生，很好地解決了刮板鏈條易被碰彎變形、機殼側板易被磨損磨穿、設備振動大、噪音大等問題，大幅提高了設備的使用壽命。經實地運行測試，輸送最易造成輸送機刮板鏈條和機殼側板磨損的物料之一的鋅焙砂，經過一年的時間，刮板鏈條的刮板無彎曲或明顯變形的表象，機殼側板無明顯被磨損的痕跡。經綜合對比測評：埋刮板輸送機刮板鏈條的使用壽命較過去提高了45%～50%，機殼側板的使用壽命提高了約40%，整機使用壽命提高了40%左右。

防磨刮板組件可裝配在各種規格型號輸送機的常用普通刮板鏈條中，組合成為防磨刮板鏈條，適用于模鍛鏈條、板式滾子鏈條、彎板鏈條等，使用范圍廣泛。設計結構簡單、合理，各個零件拆卸更換方便，對材料和制造工藝無特殊的或較高要求，因此適合批量生產且無需增加較大的成本。

埋刮板輸送機防磨刮板鏈條已先后應用于多個的各類規格型號的刮板輸送機中，使用效果良好，隨著該項技術推廣應用、在應用實踐中不斷改進和完善，產生更加顯著的效益，其市場前景廣闊。