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《EBJ_160型掘进机中间刮板输送机机槽失效分析及改进方案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、山西机械 ·36·1997年第1期EBJ-160型掘进机中间刮板输送机机槽失效分析及改进方案王韶蓓(煤炭科学研究院太原分院)摘 要 本文针对EBJ-160型掘进机井下工业性试验时中间刮板输送机机槽失效分析和受力计算,提出了有效的、合理的改进方案。关键词: 掘进机 中间刮板输送机 机槽0 引 言致使试验中断。我们对事故的原因进行了详EBJ-160型掘进机的研制是“八五”期细的分析,提出了合理的、有效的改进方案。间国家重点科研攻关项目,它的主要工作对1 对机槽断裂现象的分析象是硬度在f8以上的巷道。装运机构是该机装运机构与主机的连接有三处:
2、装载部的重要组成部分,其主要作用是将切割机构与履带架固定铰接;装载部通过升降油缸与破落下来的煤岩收集、耙装、输送至后部的转主机架连接;中间刮板输送机(以下简称输送载设备内。装运机构由装载部和中间刮板输机)与主机架可动铰接(可前后移动)。送机组成,其性能直接影响到整机工作的可输送机从整机尾部穿过主机架与装载部靠性。该机在大同矿务局同家梁矿做井下工通过链轮轴铰接,中间刮板输送机工作位置业性试验时,由于中间刮板输送机机槽断裂,见图1。图1 中间刮板输送机工作位置示意图 机槽断裂发生在输送机前部,距离与装不够,而且是机槽上部受到了高的拉应力所载部铰接点约1.2米处,恰好是
3、机槽槽帮钢致。与非槽帮钢中段的接壤处。观察断口并非焊 首先,对原设计机槽进行受力分析。输送缝开焊,而是非槽帮钢段的板件断裂,断口从机与主机的连接点只有两点,前部与装载部上至下断开,但底板还相连,说明该断面强度铰接,后部与主机架可动铰接,它穿过主机架1997年第1期 王韶蓓:EBJ-160型掘进机中间刮板输送机机槽失效分析及改进方案·37·并与主机架保持一定的间隙。按设计要求,装点为支点载部铲尖应可抬高和卧底,在装载部抬高和∑M=0FL2+F1·L1=0卧底时,输送机也随其上下移动,当装载部铲式中 F—左右两侧铲板升降油缸作用给铲尖抬高至最大高度250mm时,机
4、槽与主机板的推力间隙为:上部(此时最少)80mm,下部P225F=2×(D-d)P=8.76×10(N)4150mm;当装载部铲尖卧底至最大深度L1—F1的力臂 L1=680mm200mm时,机槽与主机架间隙为:上部L2—F的力臂 L2=420mm210mm下部(此时最少)20mm,因此,按设计5代入上式可求得F1=5.41×10N机槽只受到重力、刮板链张力的作用,由计算5断裂截面所受弯矩为MB=6.49×10N·m知,这两个力不能引起机槽断裂。经对实际工况观察发现,由于输送能力大,机槽侧帮高度有限,侧面溢漏岩粉现象比较严重,在龙门处,湿岩粉落在机架底板上,不能
5、及时排除,被挤压成坚硬的岩层附在机架底板上,使机槽与机架底板之间的间隙消失,并形成岩垫,机槽接触后就受到机架施加给它的作用力,图2 铲板受力图力的大小与铲板升降有关。3 机槽抗弯截面模量的计算及强度分析2 实际工况下机槽受力分析机槽断裂处截面图见图3,该截面图形根据装运机构所完成的动作(图1),有是由8个长方形图形组成的,其形心坐标可两种情况:①铲板油缸收缩时:A点向上运由下式求得:动,支反力F1向上,这时机架给机槽的力F38不存在,由静力平衡条件可知,F1也比较小,∑FiZii=1机槽断裂的可能性不大。②铲板油缸推伸时:ZC=8A点向下运动,F1向下(角度未知),
6、当槽帮∑Fii=1底碰到岩垫时,产生反力F3,其值若过大,此式中 Fi—每个长方形图形的面积时,机槽断裂的可能性最大。Zi—每个长方形图形的形心坐标为了便于计算,我们假设出现最恶劣的工况,铲尖与地面没有接触,油缸的推力通过铰接点全部作用至机槽,同时忽略重力。2.1 确定F1的方向承输送机为研究对象,重力G、C点支反力F2,岩垫给机槽的作用力F3的方向见图1所示,由静力平衡知,F1的方向将为坚直向下。2.2 确定F1的大小图3 机槽截面图取铲板为研究对象,其受力见图2。取E代入相应的尺寸求得截面图形形心坐 山西机械
7、 ·38·1997年第1期标:ZC=84.65mm,每个长方形对其形心轴送机设计成直的,既可改善受力情况,又可简2化生产工艺的惯性矩Jyi=∫ZidFi,根据平行移轴公式,4.2 对于正在试验中的掘进机结构的改进每个长方形对截面图形形心轴的惯性矩为4.2.1 改进后支点结构2Jyci=Jyi+aiFi由前面分析可知,机架底板上附一层坚式中 a—各长方形形心轴至YC轴的距离硬岩粉后,使机槽与机架发生干涉,机架给机那么,整个截面图形对其形心YC轴的惯槽施加了一个相当大的力。为了改善其受力性矩为8情况,将机槽与机架之间的可动铰接改为托2Jtc=∑(Jyi+a
