結(jié)合虛擬樣機技術(shù)的刮板鏈故障受力特性分析

張 行，江 帆，賈晨曦，張 鑫

（1.江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能制造學(xué)院，江蘇徐州 221116；2.中國礦業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院，江蘇徐州 221116）

1 引言

煤炭作為我國最主要的能源，對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的作用不可替代[1]，“三機配套”綜采技術(shù)集支護、設(shè)備推進、采煤和物料運輸?shù)葹橐惑w，是目前應(yīng)用最為廣泛的井下開采技術(shù)。刮板輸送機承擔著采煤機截割煤壁落煤的第一道工序，是綜采工作面協(xié)同高效采煤的關(guān)鍵機械裝備[2]。我國所研制的刮板輸送機平均開機率只有17%，設(shè)備壽命低、故障率高[3]，刮板鏈故障失效約占所有故障的63%[4]，其中以卡鏈和斷鏈故障最為常見。

受到自身材質(zhì)、過載磨損、異常沖擊以及人為因素等的影響，刮板鏈是鏈傳動系統(tǒng)最易發(fā)生故障的組成部件，其受力變化可直接反映刮板輸送機的運行狀態(tài)。因此，研究典型故障工況下刮板鏈的受力變化特性，對于刮板輸送機的安全可靠運行意義重大。

刮板鏈是鏈傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部件，工作環(huán)境較為惡劣，對其受力特性研究較為困難。

目前對刮板鏈的受力特性研究包括基于數(shù)學(xué)模型的理論分析[5?6]以及簡單的實驗測量[7]，集中于正常工況條件下單鏈系統(tǒng)刮板鏈的受力分析與測試，尚缺乏對雙鏈系統(tǒng)故障工況下刮板鏈受力行為的研究。

研究中基于虛擬樣機技術(shù)[8]建立了雙鏈鏈傳動系統(tǒng)虛擬樣機模型，模擬刮板輸送機的實際生產(chǎn)環(huán)境，研究了不同運行狀態(tài)下刮板鏈的受力特性，可為刮板輸送機的故障診斷提供理論支撐和技術(shù)解決方案，有效提高刮板輸送機運行的可靠性。……