整体铸造短轴组件在破碎机的应用范文

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短轴组件在带传动锤式破碎机中属于传动系统，将来自电动机的转矩传递给锤轴总成，同时还要承受来自传动带的拉力[1-2]。现短轴组件多使用简支梁结构，该结构能够较好的承受传动带的拉力，但无法更换传动带。由于传动带属于易损件，为了能够更换传动带，简支梁结构将一个轴承座设计成可拆卸结构，然后通过螺栓和止口固定，当需要更换传动带时，将活动轴承座拆下。而大块煤的出现和通过破碎机的频率都不均匀，导致锤轴总成出现震动，进而带动传动带出现震动。活动轴承座经过多次拆卸和传动带的震动后，与固定轴承座的同轴度就会出现偏差。随着使用时间的增加偏差量会越来越大，最终出现烧毁轴承的问题，给井下生产带了极大的不便。通过将传统的短轴组件进行整体铸造，可以有效地解决上述问题。

1传统短轴组件的结构及问题

1.1悬臂梁结构悬臂梁结构

是将传动轴一端支撑，一端悬空。该结构更换传动带方便，但带轮承受来自传动带的拉力时，传动轴受力不均匀，靠近带轮侧的轴承受到的径向力大，远离带轮侧的轴承受到的径向力小，2个轴承受力不均匀，容易烧毁。悬臂梁结构在小型破碎机当中还有少量应用，但已趋向于淘汰。

1.2简支梁结构简支梁结构

是在传动轴的两端都设置支撑，2个轴承位于带轮的两侧。该结构传动轴受力均衡，2个轴承的径向力也很平均，但无法更换传动带[3]。为了更换传动带，只能将2个轴承座设计成1个固定，1个活动，然后通过螺栓和止口将活动轴承座固定到短轴支架上，当需要拆装传动带时，将活动轴承座卸下。但拆装传动带的空间狭小，依旧很困难。煤矿井下工作环境恶劣，止口又是尺寸配合安装，多次拆装后，难免会损伤止口，增大止口配合间隙。另大块煤的出现和通过破碎机的频率都不均匀，破碎机在破碎时受到煤块的反作用力也不均匀，就会出现震动，通过传动带带动短轴组件也随之震动。已被损伤的止口间隙会越来越大，2个轴承的同轴度会随着止口间隙的增大而增大，最终同轴度超出轴承的调心范围，导致轴承烧毁。

2整体铸造短轴组件的提出

针对烧毁轴承、更换传动带困难和少量震动等问题，提出了整体铸造短轴组件的方式。该结构的短轴组件能够有效的解决上述问题，为煤矿井下安全、稳定生产提供了良好的基础。整体铸造短轴组件由固定轴承座、传动轴、带轮、整体铸造短轴支架和活动轴承座组成，其结构如图3所示。整体铸造短轴组件的结构特征是在传动轴两端设置支撑点，2个轴承位于带轮两侧，固定轴承座在短轴组件上直接加工而成，活动轴承座通过螺栓和定位止口安装在整体铸造短轴支架上。安装使用时，将整体铸造短轴组件活动轴承座一侧，通过止口和螺栓与电动机联接罩相连，将带轮通过传动带与大带轮相连，从而构成一套完整的传动系统。

3整体铸造短轴组件的优点

整体铸造短轴组件的结构形式吸取了悬臂梁结构和简支梁结构的优点，从支撑形式上属于简支梁结构。在传动轴的两端设计了支撑点和相对应的轴承，带轮位于2个轴承中间，当带轮受到来自传动带的拉力时，2个轴承可以同时均匀受力，有助于延长轴承的使用寿命。整体铸造短轴组件具有以下优点。(1)整体铸造短轴组件的固定轴承座和活动轴承座的联接部分呈梯形，位于上下传动带之间。结合图3~5可以看出，带轮的外圈完全裸露，当更换传动带时，只需从外圈将传动带套上，无需拆卸活动轴承座，即实现了类似悬臂梁结构的更换传动带的方法，又解决了传统简支梁结构更换传动带困难的问题。另外，固定轴承座的外径小于带轮的外径，即在更换传动带时，无论先安装短轴组件一侧的传动带还是锤轴总成一侧的传动带，都可以实现，没有安装顺序，便于煤矿井下恶劣环境下的操作。(2)整体铸造短轴组件的固定轴承座是直接在整体铸造短轴支架上加工而成的。由于带轮直径大于轴承外径，为了安装带轮的需要，设计了活动轴承座。活动轴承座只有在安装带轮时安装一次，在煤矿井下更换传动带时不需要拆装，避免了因多次拆装损伤止口而降低两个轴承同轴度的问题。(3)煤矿井下大块煤的出现和通过破碎机的频率都不均匀，导致锤轴总成出现震动，进而带动传动带和短轴组件出现震动。铸造产品有吸震的特性，可以吸收来自传动带的震动，能够更好的保护轴承[4]。铸造支架与焊接支架相比，避免了焊接变形，焊后加工等复杂的工艺，具有结构简单、成本低、工艺性好等优点，是目前最理想的结构。该结构目前正在煤矿井下进行工业性试验。

4结语

煤矿井下环境恶劣，空间狭小，运输、吊装、电气焊等都受到了限制，更换一次短轴组件较困难。轴承烧毁在井下无法更换，需要升井返厂，严重影响了井下安全和生产进度。整体铸造短轴组件具备两种传统短轴组件优点，通过引入铸造技术，克服了传统短轴组件的缺点，同时还带有吸震的特性，从根本上解决了传统短轴组件容易烧毁轴承和更换传动带困难的问题，为带传动锤式破碎机在煤矿井下安全稳定的运行奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]中国煤炭工业协会．顺槽用破碎机：MT/T493-2002[S]．北京：中国标准出版社，2002：1-6.

作者：于远龙；杜建芬 单位：中煤张家口煤矿机械有限责任公司