发布时间 : 星期六 文章第三章 - 采煤机械 - 图文更新完毕开始阅读
牵引链容易堆积，造成牵引链在链轮处被卡死；另外，冒落的矸石也容易进入水平链轮，产生严重磨损和脱链现象。因此，在中厚煤层采煤机上，广泛采用立式链轮布置形式。
链牵引机构的组成包括矿用圆环链、链轮、链接头和紧链装置等。 (1)矿用圆环链和链接头
采煤机和刨煤机的牵引链都采用高强度矿用圆环链［见图8-15（a）］，它是用23MnCrNiMo。优质合金钢经编链成形后焊接而成的。圆环链已标准化，GB／T 12718一91《矿用高强度圆环链》对圆环链的形式、基本参数和尺寸、技术要求、试验方法等都做了规定。
为了制造和运输方便，圆环链一般做成适当长度、由奇数个链环组成的链段，以便于运输，使用时将这些链段用链接头接成所需长度。处理断链事故时也需用链接头连接。
对链接头的要求是，外形尺寸与圆环链相差不多，强度不低于链环，装拆方便，运行中不会自行脱开。链接头用65Mn等优质钢制作，并经严格的质量检验。
(2)链轮
圆环链链轮的几何形状比较复杂，其形状和制造质量对于链环和链轮的啮合影响很大。链轮形状不正确会啃坏链环，加剧链环和链轮的磨损，或者使链环不能与轮齿正确啮合而掉链。
链轮通常用ZG35CrMnSi铸造，齿面淬火硬度为HRC45～50。如果改为锻造，齿形部分模锻或电解加工，可以大大提高使用寿命。
圆环链缠绕到链轮上后，平环链棒料中心所在的圆称为节圆（其直径为D0），各中心点的连线在节圆内构成了一个内接多边形。若链轮齿数为Z，则内接多边形的边数为2Z，边长分别为（t+d）和（t-d），如图8-16所示。因此链轮旋转一周，绕入的圆环链长度为Z（t+d）+Z（t-d）= 2 Zt，所以采煤机的平均牵引速度为
vq?式中 vq——牵引速度，m／min； Z——链轮齿数；
t——圆环链节距，mm； ns——链轮转速，r／min。
2Ztnsm/min (8-3) 1000图8-16 链轮及其链速变化 链牵引的缺点是牵引速度不均匀，致使采煤机负载不平稳。牵引速度的变化如图
［8-16（b）］所示，齿数越少，速度波动越大。主动链轮的齿数一般为5～8。
(3)牵引链的固定与张紧 通常，牵引链通过紧链装置固定在输送机两端。紧链装置产生的初拉力可使牵引链拉紧，并可缓和因紧边转移到松边时弹性收缩而增大紧边的张力。目前，采煤机的牵引链紧链装置主要有弹簧紧链装置和液压紧链装置。
液压紧链装置的工作原理如图8-17所示。牵引链1绕过导向链轮2，通过连接环和液压缸3连接。如果采煤机由右向左开始工作，这时左端牵引链的张紧力使左端拉紧装置的安全阀7大大超过调定值，使液压缸全部缩回，而采煤机右端牵引链的预紧力（初
张力）由定压减压阀6的调定压力值来决定，并使右端拉紧装置的液压缸活塞杆伸出。当采煤机继续向左端牵引时，将使非工作边张力逐渐增加，当右端液压缸的压力值增加到安全阀的调定值时，安全阀动作，液压缸收缩，导向链轮2左移，用液压缸的行程补偿牵引链的弹性收缩，从而限制了非工作边张力的增加。
图8-17 液压紧链装置原理图 1-牵引链；2-导向链轮；3-液压缸；4-截止阀；5-减压阀；6-单向阀；7-安全阀 液压紧链装置的优点是非工作边能保持恒定的张力，其初张力（预紧力）的大小由定压减压阀的调定值决定。在工作过程中非工作边的张力大小由安全阀的整定值决定。
弹性伸长量的存在，使采煤机移动时产生振动，其最大振幅可达5 0～8 0 mm，引起切屑断面的急剧变化，从而导致采煤机载荷发生大的变化，使零部件承受较大的动载荷，这是链牵引的最大缺点。因此，近年来广泛使用了无链牵引的采煤机。
2．无链牵引机构
随着采煤机向强力化、重型化及大倾角方向发展，其电动机功率已增大到750～1000kW，牵引力已达到600～1000kN。对于这样大的牵引力，目前使用的圆环链已不能满足要求，而且牵引链一旦断裂，其储存的弹性能被释放，将严重危及人身安全。为此，取消了固定在工作面两端的牵引链，而采用了无链牵引机构。
（1）无链牵引的优点及应注意的问题 无链牵引的主要优点是：
1）取消了工作面的牵引链，消除了断链和跳链伤人事故，工作安全可靠；
2）在同一工作面内可以同时使用两台或多台采煤机，从而可降低生产成本，提高工作效率；
3）牵引速度的脉动比链牵引小得多，使采煤机运行较平稳。链轨式虽然也是链条，但强度余量较大，弹性变形对牵引速度的影响较小；
4）牵引力大，能适应大功率采煤机和高产高效的需要；
5）取消了链牵引的张紧装置，使工作面切口缩短。对底板起伏、工作面弯曲、煤层不规则等的适应性增强；
6）适应采煤机在大倾角（可达54°）条件下工作，利用制动器还可使采煤机的防滑问题得到解决。
但是，对无链牵引，还应重视以下几个问题：
1）必须加强输送机本身的结构，并在使用和管理中保持其有一定的平直度； 2）齿轮、齿轨或销轴，不仅在啮合传动中传递很大的力，而且还起支点的作用，磨损加快，因此，在材质和热处理方面要求较高，在结构上也要求能快速更换；
3）为了适应采煤机在推移中水平和垂直方向的倾斜，仍能保证正确的啮合，在销轴座或齿轨之间的连接方式上要注意可调性，同时还要注意溜槽的连接强度。
4）无链牵引机构使机道宽度增加了约100 mm，所以提高了对支架控顶能力的要求。
（2）无链牵引机构的类型
无链牵引机构的类型很多，主要有以下几种： 1）齿轨式无链牵引机构
齿轨式无链牵引机构的原理是采用齿轮齿轨的啮合传动原理。为了适应采煤机牵引力大的要求，齿轨的模数很大，一般为40～60mm。
齿轨式无链牵引机构分为滚轮-齿轨式和齿轮-齿轨式无链牵引机构两种类型。 滚轮-齿轨式（又称销轮齿轨式）无链牵引机构如图8-18所示。其齿轨安装在采空侧的输送机挡煤板上。其齿轨分为长齿轨和短齿轨两种形式。长齿轨固定在输送机挡煤板上，随溜槽一起弯曲。短齿轨又称调节齿轨，活装在两节长齿轨之间。长齿轨两端各有一个椭圆形孔，短齿轨两端的销轴装在此孔中。这种结构形式既保证了中部溜槽弯曲
图8-18 滚轮-齿轨式无链牵引机构 的要求，又限制了齿轨的弯曲角度，有利于保证滚轮与齿轨的啮合特性。这种无链牵引系统具有工作可靠、结构简单、易于制造和维修的特点，因而得到广泛应用。
齿轮-齿轨式无链牵引机构的齿轨位于煤壁侧的铲煤板上，与铲煤板焊接在一起，既是输送机铲煤板，又是无链牵引的啮合齿轨。这种无链牵引机构通常与爬底板式采煤机配套。其特点是结构高度低，适用于薄煤层，但制造困难，无调节短齿轨，对输送弯曲度适应性较差。
2）销轨式无链牵引机构
销轨式无链牵引机构分为齿轮-销轨式和链条-销轨式两种类型。
齿轮一销轨式无链牵引机构如图8-19所示，它是通过驱动齿轮经齿轨轮与铺设在输送机溜槽上的圆柱销排式齿轨相啮合而使采煤机移动的。销轨由两侧板固定，齿轨轮不会脱轨，刚性也好；销轨长度是溜槽长度的l／2，销轨接口与溜槽接口相互错开，一节固定在挡煤板的轨座上，另一节活装在开有长孔的轨座上。这样当溜槽在垂直方向弯曲?角时，销轨间只弯曲?／2。这种销轨结构简单，传动性较好，在我国使用比较广泛。
链条-销轨式无链牵引又分为水平式销轨和垂直式销轨两种形式。采煤机牵引部的链轮带动一条短无极套筒滚子链，与沿着工作面输送机全长辅设的销轨相啮合，带动采煤机沿工作面输送机移动。
3）链轨式无链牵引机构 链轨式无链牵引机构（见图8-20）是在工作面全长安装一条圆环链，圆环链不是固定在机头架和机尾架上，而是安装在沿工作面全长铺设的专门导链槽中。牵引机构采用不等直径和不等节距的圆环链3与链轮2相啮
合。由于链轨可以圆滑弯曲，链环尺寸图8-19 齿轮-销轨式无链牵引机构 稳定，即使输送机溜槽的偏转较大，采煤机仍能平稳运行；在倾角大于27°、倾角变化达36°和过断层的条件下工作，适应能力都很好。
图8-20 链轮-链轨式无链牵引机构 1-牵引部传动装置；2-链轮；3-圆环链；4-链轨架；5-挡板；6-导向滚轮；7-底托架
无链牵引机构适用于低速、重载、多尘和无润滑的工作条件，维护比较方便，但传动件大都采用非共轭齿廓，即使牵引齿轮匀速转动，采煤机牵引速度仍会波动。但与链牵引机构相比，牵引速度的波动要小得多，从而大大改善了牵引的平稳性。 （三）牵引部传动装置的类型