新型圓螺母鎖緊楔塊防松結構的設計和應用研究

莊利利 ZHUANG Li-li

（寧夏天地奔牛實業集團有限公司煤機維修公司，大武口 753001）

0 引言

寧夏天地奔牛實業集團有限公司煤機維修公司秉承產品全生命周期服務理念，致力于煤機產品的維修工作，是目前國內維修規模最大的刮板機維修企業。每年維修的減速器、破碎軸組、鏈輪軸組等部件超過2000 多件，減速器、破碎軸組、鏈輪軸組圓螺母防松均采用圓螺母防松結構，如圖1 所示；減速器、破碎軸組、鏈輪軸組等運轉部件在使用過程中止退墊被擠壓變形，造成防轉片扭斷導致防松失效，軸向失去定位，造成相關串聯件竄動，造成設備軸承及密封損壞，采煤工作面停產，為客戶帶來極大的經濟損失，對公司品牌影響力造成損失，其相關問題一直是公司維修減速器、破碎軸組、鏈輪軸組等維修時首要考慮的問題，在長期積累了大量的維修改造經驗后，設計一套更為可靠的防松方式勢在必行。

圖1 圓螺母防松結構

1 主要現狀分析及需求點

圓螺母防松裝拆方便、結構簡單，可以重復利用，圓螺母防松通常使用細牙螺紋來增強防松能力和減小對軸的強度消弱及應力集中，但相對來說比其他螺母更占空間，機械設計制造當中圓螺母常與圓螺母用止動墊圈配用，在實際車間裝配時必須將墊圈內舌插入軸上的槽內，使用專用工具勾型扳手等工具鎖緊，后將墊圈的外舌使用扁鏟等工具嵌入圓螺母的槽內，螺母即被鎖緊。

圓螺母防松結構在實際使用過程中不僅僅解決了圓螺母與螺栓連接的松動問題，而且大大提高了螺紋的連接強度，具有螺母承載均勻、不會產生永久性破壞、安裝拆卸方便、操作簡單易行、適用性好等優點，但對于產生振動、工況復雜的使用環境，普通圓螺母是無法滿足使用要求的。對于礦用鏈輪軸組，如圖2 所示；礦用減速器，如圖3所示；礦用破碎軸組，如圖4 所示；其主要作用是運輸、破碎煤炭，工況環境復雜，振動大，載荷重，部分運轉部件會在使用過程中止退墊被擠壓變形，造成防轉片扭斷導致防松失效，軸向失去定位，造成相關串聯件竄動，造成設備軸承及密封損壞。

圖2 礦用鏈輪軸組

圖3 礦用減速器

圖4 礦用破碎軸組

如圖2-圖4 所示礦用減速器、破碎軸組、鏈輪軸組等在實際使用過程中均因工況環境復雜，振動大，載荷重不同程度圓螺母使用過程中止退墊被擠壓變形，造成防轉片扭斷導致防松失效，軸向失去定位，相關串聯件竄動，設備軸承及密封損壞，采煤工作面停產，產品被替換，造成了重大的經濟損失，成為阻礙公司發展的關鍵點，對現有的圓螺母鎖緊防松機構進行改進，解決現有的質量問題，減少經濟損失，設計一套更為可靠的防松方式成為了當前質量改進的重點任務以及主要需求。

2 新型圓螺母鎖緊楔塊防松結構設計

針對工況環境復雜，振動大，載荷重，部分運轉部件會在使用過程中止退墊被擠壓變形，造成防轉片扭斷導致防松失效，軸向失去定位，造成相關串聯件竄動，造成設備軸承及密封損壞的情況，寧夏天地奔牛實業集團有限公司煤機維修公司相關技術人員深入煤礦井下，實際調查，深入研究，根據長期維修改造經驗，通過長期對發生的質量問題進行統計分析，在長期的維修實踐中不斷摸索，通過大量的數據分析和對比設計了一套新型圓螺母鎖緊楔塊防松結構，如圖5 所示；零件主要包括圓螺母、止退墊、鎖緊楔塊、頂絲，鎖緊楔塊防松結構零件，如圖6 所示。

圖5 新型圓螺母鎖緊楔塊防松結構

圖6 鎖緊楔塊防松結構零件

此套新型圓螺母鎖緊楔塊防松結構簡單，效果可靠，具有螺母承載均勻、不會產生永久性破壞、安裝拆卸方便、操作簡單易行、適用性好等優點，并且可以很好地適應于產生振動、工況復雜的使用環境，該結構首先通過圓螺母用止動墊圈將墊圈內舌插入軸上的槽內，使用專用工具勾型扳手等工具鎖緊，后將墊圈的外舌使用扁鏟等工具嵌入圓螺母的槽內，產生第一層防松效果，可滿足一般工況使用；其次通過改造的鎖緊楔塊、使用螺紋鎖固劑，頂絲配合，通過螺紋頂緊產生持續強大摩擦力使圓螺母防止轉動，使其鎖死，防止圓螺母松動。

新型圓螺母鎖緊楔塊防松結構，安裝時要注意以下幾點：

①安裝新型鎖緊楔塊防松結構圓螺母前必須將表面的毛刺全部打磨掉，清洗干凈。

②新型鎖緊楔塊防松結構圓螺母必須與止動墊一起安裝，安裝時圓螺母用止動墊圈必須將墊圈內舌插入軸上的槽內。

③新型鎖緊楔塊防松結構圓螺母的倒角面必須壓在配合件上，不能倒轉。

④新型鎖緊楔塊防松結構圓螺母必須用鉗子彎折止回墊的內爪，拐角應過圓，以避免彎曲成直角，彎曲位置應離根部稍遠，否則容易折斷。

⑤新型鎖緊楔塊防松結構圓螺母使用錘子和鈍頭鑿子將止回墊的外腿彎曲到槽中，不要用鋒利的鑿子彎曲，以免割傷外腿或削弱外腿的力量，防止止退墊折斷。

⑥安裝或拆卸圓螺母必須使用專用的鉤形扳手，嚴禁用鑿子敲打，當使用鉤形扳手不方便時，允許安裝鈍邊鑿子，但必須控制阻力，以免損壞圓螺母槽。

⑦新型鎖緊楔塊防松結構圓螺母安裝時必須在頂絲上按規定涂抹螺紋鎖固劑。

⑧新型鎖緊楔塊防松結構圓螺母頂絲緊固必須按照相應的力矩要求緊固，防止過松或者過緊導致螺栓折斷的問題發生。

3 實際使用效果

新型鎖緊楔塊防松結構圓螺母主要包括楔塊，如圖7所示；新型圓螺母，如圖8 所示；楔塊圓螺母組裝圖，如圖9 所示；組裝完成的效果圖，如圖10 所示。實際使用效果圖如圖11 所示、如圖12 所示。

圖7 楔塊

圖9 楔塊圓螺母組裝圖

圖10 組裝完成的效果圖

圖11 實際使用效果圖

圖12 實際使用效果圖

目前已成功用于大同煤礦集團同發東周窯煤業有限公司DBT 設備、同煤浙能麻家梁煤業有限責任公司DBT設備、同煤大唐塔山煤礦有限公司DBT 設備、內蒙古鄂爾多斯永煤礦業有限公司馬泰壕JOY 設備、晉能控股煤業集團同忻煤礦山西有限公司JOY 設備、榆林市神樹畔礦業投資有限公司、內蒙古賽蒙特爾礦業有限公司34P12 破碎軸組、陜西郭家河礦DBT 設備沖擊較大的破碎軸組及減速器上，目前共計已改造127 件。

4 結語

經綜合分析，實踐檢驗，此套新型圓螺母鎖緊楔塊防松結構簡單，效果可靠，安裝拆卸方便，操作簡單易行，適用性好，并且可以很好地適應于產生振動、工況復雜的使用環境，通過止退墊防松結構及楔塊防松結構具有雙層防松效果，新型楔塊防松結構使用螺紋鎖固劑，頂絲配合，通過螺紋頂緊產生持續強大摩擦力使圓螺母防止轉動，使其鎖死，防止圓螺母松動，成功地解決了相關問題，避免了圓螺母松動問題的發生，寧夏天地奔牛實業集團有限公司煤機維修公司目前已成功改造用于26 家客戶，截至目前防松效果非常好，未出現任何因圓螺母松動而產生的質量問題，避免了客戶采煤工作面停產為客戶帶來的經濟損失，提升公司品牌影響力，獲得了客戶的認可，取得了良好的經濟效應。