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K4給煤機曲柄機構的改進優化

給煤機在皮帶機運輸系統中起着極為重要的中轉樞紐作用,一般情況下,主要運輸皮帶機煤倉下都設置給煤機(個别采區煤倉設置流煤嘴),來保證均勻正常往皮帶機上給煤,它運行狀态的好壞往往直接影響原煤的運輸,我礦主出煤皮帶運輸系統安裝有5台K4型給煤機,其主要的技術參數如下:


  K4給煤機技術特征  電動機  電壓  660V 功率 17KW 轉速(轉/分)  970 減速機 型号 ZQ500 速比 15.75 曲柄位置 1 2 3 4 生産能力T/h  132   268   395  530  重量  2880Kg  保證每一台給煤機正常連續工作,才能确保 原煤的暢通運輸,否則每一台給煤機的故障,都不同程度的影響生産産量。 

給煤機運行中常出現的故障:      給煤機的轉動依靠17KW電機帶動減速機運動,減速機的低速輸出端通過曲柄帶動曲軸轉動,曲軸帶動給煤機往複闆進行給煤(曲軸通過φ60的銷軸與給煤機往複闆進行連接)。電機和減速機之間一般由棒肖聯軸節連接傳遞扭距,工作較為平穩,曲軸和給煤機往複闆的連接在運行中也很少出現問題,在實際運行過程中出現故障比較多的 部分是減速機與曲軸的連接件曲柄,按照标準設計曲柄由連接闆和連接軸組成,曲柄的結構


由以上對比可以明顯看出,改進後事故率明顯降低,沒有出現焊接件開焊問題,僅出現固定銷松動一次,處理時間隻用了半小時。新、舊曲軸對比改進後可以增加效益(按較小煤量200噸/h、有50%的處理時間在生産班計算):3.5×50%×200×400=140000元,再減去增加的制造費用3500元(雖然曲柄的重量小,但是由于改進後的新曲軸加工工藝較為複雜,制造價格有所增加),每年可為礦增加的效益還是十分明顯。


由上圖可知,

連接軸與連接闆之間的固定主

要是依靠焊接,采用

J422

中碳鋼焊條,焊

縫為

10

毫米,基本上可以達到母體(軸)

的強度,另一端通過軸承與曲軸固定連接,

而給煤機在實際運行過程中,

一般有兩種比

較大的受力狀态:

1

、煤倉的存煤較多;

2

大的砟塊直接砸在往複闆上對設備造成的

沖擊。由于是焊接斷面,

雖然斷面的焊接強

度可以達到要求,

但是其塑性和韌性均有大

副下降,

直接影響焊接效果而容易造成結構

斷裂的主要原因有①焊接殘餘應力;

②焊接

角變形和錯位;③應力集中等原因,所以在

運行使用過程中,

承受大的負荷和沖擊的能

力便有所下降,

容易出現曲柄連接闆與連接

軸開焊,造成事故。根據這種情況,我們設

計将連接軸和連接闆制作為一體,

并對曲柄

進行調質處理硬度

HB200-300

既保持了原

有的強度,又不降低韌性和塑性,

使連接軸

的抗沖擊能力大為增強,如下圖:


由上圖可知,連接軸與連接闆之間的固定主要是依靠焊接,采用J422中碳鋼焊條,焊縫為10毫米,基本上可以達到母體(軸)的強度,另一端通過軸承與曲軸固定連接,而給煤機在實際運行過程中,一般有兩種比較大的受力狀态:1、煤倉的存煤較多;2、大的砟塊直接砸在往複闆上對設備造成的沖擊。由于是焊接斷面,雖然斷面的焊接強度可以達到要求,但是其塑性和韌性均有大副下降,直接影響焊接效果而容易造成結構斷裂的主要原因有①焊接殘餘應力;②焊接角變形和錯位;③應力集中等原因,所以在運行使用過程中,承受大的負荷和沖擊的能力便有所下降,容易出現曲柄連接闆與連接軸開焊,造成事故。根據這種情況,我們設計将連接軸和連接闆制作為一體,并對曲柄進行調質處理硬度HB200-300,既保持了原有的強度,又不降低韌性和塑性,使連接軸的抗沖擊能力大為增強,如下圖:

   
   

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