阅读说明：本技术 一种具有主动缓冲装置的刮板输送机链轮组件 (Scraper conveyor chain wheel assembly with active buffering device ) 是由 刘昊 孙世峰 张彤 郝敬宾 郜文鹏 杜晓彤 李晓佳 于 2020-06-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具有主动缓冲装置的刮板输送机链轮组件,包括链轮本体、内凸轮盘、可分离式链齿、固定式轴套、花键轴和L形连接件,链轮本体中心处通过花键与花键轴连接；固定式轴套安装在花键轴两端；内凸轮盘位于链轮本体两侧,分别与两个固定式轴套刚性连接,内凸轮盘朝向链轮本体的一面开设有凹槽；L形连接件安装在链轮本体外圆周面均布的若干排周向布置的通孔中,L形连接件的一端部安装可分离式链齿,另一端通过滚子置于内凸轮盘的凹槽之内；L形连接件并与链轮本体的通孔构成移动副；L形连接件、可分离式链齿、链轮本体构成链轮部件,固定式轴套和内凸轮盘构成主动缓冲装置。本发明减小了圆环链对链窝的冲击,从而提高了链窝使用寿命。(The invention discloses a scraper conveyor chain wheel assembly with a driving buffer device, which comprises a chain wheel body, an inner cam disc, a separable chain tooth, a fixed shaft sleeve, a spline shaft and an L-shaped connecting piece, wherein the center of the chain wheel body is connected with the spline shaft through the spline; the fixed shaft sleeves are arranged at two ends of the spline shaft; the inner cam discs are positioned on two sides of the chain wheel body and are respectively and rigidly connected with the two fixed shaft sleeves, and one surface of each inner cam disc, which faces the chain wheel body, is provided with a groove; the L-shaped connecting piece is arranged in a plurality of rows of through holes which are circumferentially arranged and are uniformly distributed on the outer circumferential surface of the chain wheel body, one end part of the L-shaped connecting piece is provided with a separable chain tooth, and the other end of the L-shaped connecting piece is arranged in a groove of the inner cam disc through a roller; the L-shaped connecting piece and the through hole of the chain wheel body form a sliding pair; the L-shaped connecting piece, the separable chain teeth and the chain wheel body form a chain wheel component, and the fixed shaft sleeve and the inner cam disc form a driving buffer device. The invention reduces the impact of the round-link chain on the chain nest, thereby prolonging the service life of the chain nest.)

一种具有主动缓冲装置的刮板输送机链轮组件

技术领域

本发明涉及矿山机械与设备领域，尤其是一种具有主动缓冲装置的刮板输送机链轮组件。

背景技术

刮板输送机是综采工作面成套设备的一个重要组成部分，主要用于装载运输物料。当刮板输送机机头电动机启动后，通过传动系统使链轮旋转，并带动圆环链及安装其上的刮板沿着溜槽循环运行。物料在刮板和溜槽的作用下从机头输送至机尾。刮板输送机中的链轮利用其上的链窝结构实现与圆环链的配合与传动。通常的，在刮板输送机进行正常工作时，链窝承受着重载摩擦、冲击载荷的作用，使链窝磨损严重。并且，难免会有细砂岩等物料通过圆环链进入链窝摩擦副中，从而进一步加剧链窝的磨损。现有链轮主要的损伤形式是链窝的磨损失效。刮板输送机在正常工作时，圆环链进入链窝时具有巨大的冲击载荷，使链窝处磨损加剧，链窝失效后需要停机进行更换链轮。

对于链窝磨损引起的链轮失效，已有的修复方案包括普通的堆焊修复、先进的激光修复等。现有链轮的材料多采用42CrMo，这种材料存在可焊性差的缺点，导致在焊接时难以与焊材形成良好的结合，而且在焊接时易出现热变形和裂纹等缺陷，使链轮的使用可靠性下降。链轮的修复是链轮失效后的一种被动解决方案。通过在链轮组件中设计主动缓冲装置，实现主动降低圆环链对链齿的冲击载荷，能够有效提高链轮的使用寿命。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种具有主动缓冲装置的刮板输送机链轮组件，当刮板输送机圆环链进入链轮的链窝时，主动缓冲装置使链齿进行主动的退让动作，从而减小圆环链对链齿的冲击载荷，提高链轮的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种具有主动缓冲装置的刮板输送机链轮组件，包括链轮本体、内凸轮盘、可分离式链齿、固定式轴套、花键轴和L形连接件，其中：

所述链轮本体是具有内花键的轮形零件，其中心处通过花键与花键轴连接；

所述固定式轴套为两个，对向安装在花键轴两端；

所述的内凸轮盘为两个，对向设置，且位于链轮本体两侧，分别与两个固定式轴套刚性连接，内凸轮盘朝向链轮本体的一面开设有凹槽；

所述L形连接件为多个，链轮本体外圆周面均布若干排周向布置的通孔，多个L形连接件分别安装在若干排通孔中，L形连接件的一端部安装可分离式链齿，另一端通过滚子置于内凸轮盘的凹槽之内，滚子能够在凹槽内滑动；L形连接件并与链轮本体的通孔构成移动副；

所述L形连接件、可分离式链齿、链轮本体构成链轮部件，固定式轴套和内凸轮盘构成主动缓冲装置。

当刮板输送机工作时，电动机驱动花键轴旋转，通过花键使链轮部件中的链轮本体与可分离式链齿圆周运动。固定式轴套和内凸轮盘与刮板输送机机头架刚性固定，在工作时位置保持不动。可分离式链齿和L形连接件能够在内凸轮盘凹槽的作用下径向运动。在使用时，当链轮组件转动到内凸轮盘上最短向径位置处时，相应的L形连接件和可分离式链齿在内凸轮盘凹槽的作用下径向向内内缩移动，进行退让动作，从而实现主动缓冲功能，降低圆环链和链齿接触时的重载冲击。

所述可分离式链齿的顶面一侧设置有两个链窝，链窝的形状为四分之一椭圆。

所述可分离式链齿底部开设有内凸台盲孔，L形连接件顶部设置有与盲孔相适配的凸台，所述凸台是三棱锥以上的多面锥体，多面锥体底部尺寸大于顶部尺寸；通过将凸台升入内凸台盲孔中，将可分离式链齿和L形连接件连接。实现其与链轮本体的周向和径向固定。多面锥体在实现与可分离式链齿的定位配合的同时，保证了链齿的安装强度。

所述L形连接件顶部的凸台上开有若干螺钉孔，所述可分离式链齿顶部开设有长方形的凹台，凹台位于可分离式链齿顶部平面的中间位置，凹台内开有若干通孔，若干通孔与凸台上的若干螺钉孔一一对应，通过螺钉依次穿过通孔和螺钉孔，将可分离式链齿与L形连接件固定。

所述螺钉孔的深度为凸台高度的三分之二。

所述内凸轮盘中的凹槽沿内凸轮盘的廓线一周，能够使L形连接件和可分离式链齿在一周内实现退让、回弹的运动动作。

所述可分离式链齿的材质和链轮本体相同或不同。链轮本体通常选用综合力学性能良好的合金钢，可分离式链齿可以选用硬度和耐磨性优异的耐磨材料、陶瓷材料等，以提高使用寿命。

所述内凸轮盘的凹槽中设置有一个向内的凹点，该凹点作为内凸轮盘上最短向径位置，刮板输送机圆环链初始进入链窝时的位置应与内凸轮盘上最短向径位置在同一直线上，保证退让动作与圆环链落入可分离式链齿动作相配合。

有益效果：本发明具有以下优点：

1、使用寿命长。相对于现有链轮，本发明设计的链轮，具有主动缓冲装置，在圆环链进入链窝时，链齿可以实现主动退让动作，减小了圆环链对链窝的冲击，从而提高了链窝使用寿命。

2、运行平稳。由于本发明设计的是具有主动缓冲装置的链轮组件，所以在工作时圆环链不易发生跳链，运行平稳。

3、噪声小。现有链轮在工作时，当圆环链进入链窝时，具有巨大的冲击载荷，不仅造成链窝严重磨损，而且圆环链入链时产生很大的噪声。本发明设计的链轮组件因其具有主动缓冲功能，大大降低了圆环链的入链噪声。

4、经济效益好。采用的固定式轴套对链轮轴起到保护作用，延长了链轮轴的使用寿命。

附图说明

图1为现有传统式链轮示意图；

图2为本发明的具有主动缓冲装置的刮板输送机链轮组件的结构示意图；

图3为内凸轮盘示意图；

图4为可分离式链齿示意图；

图5为L形链接件示意图；

图6为L形连接件和可分离式链齿组合示意图；

图中：1-花键轴、2-固定式轴套、3-滚动轴承、4-内凸轮盘、5-链轮本体、6-可分离式链齿、7-L形连接件、8-滚子、9-固定式轴套、10-螺钉、11-链窝、12-凸台、13-螺钉孔，14-凹槽，15-凹台，16-凹点。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的说明，但不以任何形式对本发明进行限制，基于本发明所做的所有的任何变换或者替换，均属于本发明专利的保护范围。

如图1是现有的传统整体式链轮，在安装时费时费力，且在链轮的使用过程中极易出现链窝的冲击磨损失效，失效后只能更换整个链轮，维修成本高。

如图2是本发明的具有主动缓冲装置的刮板输送机链轮组件，包括链轮本体5、内凸轮盘4、可分离式链齿6、固定式轴套2、花键轴1和L形连接件7。本实施例中，链轮本体5的链齿数为8，采用45Mn钢制成，这种材料具有较高的强度、硬度、耐磨性及良好的韧性。链轮本体5是内花键齿数为8的轮形零件，链轮本体5通过花键连接在花键轴1上，沿链轮本体5外圆周面均布两排用于安装L形连接件7的通孔。L形连接件7、可分离式链齿6、链轮本体5构成链轮部件，固定式轴套2和内凸轮盘4构成主动缓冲装置。固定式轴套4采用45钢制成，固定式轴套4安装在花键轴1的外侧对花键轴1起到保护作用。内凸轮盘4刚性连接在固定式轴套4上，内凸轮盘4采用耐磨性能较好的高锰钢材料制成，内凸轮盘4的凹槽14中设置有一个向内的凹点16，该凹点16作为内凸轮盘上最短向径位置，圆环链初始进入链窝时的位置应与内凸轮盘上最短向径位置在同一直线上，保证退让动作与圆环链落入可分离式链齿动作相配合。内凸轮盘4上具有沿内凸轮廓线一周的凹槽14，凹槽14轮廓线使L形连接件和可分离式链齿在一周内实现退让、回弹的运动动作。本实施例中，L形连接件7顶部是的凸台12为一个四棱锥台，四棱锥台位于L形连接件7的顶部的中间位置，在每个四棱锥台顶部平面上开有2个螺钉孔，螺钉孔深度为四棱锥台的高度的三分之二。L形连接件7底部装有滚子8，滚子8安装在内凸轮盘4的凹槽14中，通过凹槽14与滚子8的接触、L形连接件7与链轮本体5的通孔的接触，使L形连接件7和分离式链齿6可以延链轮本体5径向上下移动，实现主动缓冲功能。分离式链齿6底部具有内凸台的结构，用于与L形连接件顶部的四棱锥台进行配合，实现其与链轮本体的周向和径向固定。分离式链齿6顶部开有长方形凹台15，凹台15位于链齿顶部平面的中间位置，链齿顶部平面一侧加工两个链窝11，链窝11的形状为四分之一椭圆。分离式链齿6顶部的凹台15内开有两个通孔，通孔的轴线与四棱锥台上螺钉孔的轴线相重合，通过螺钉连接实现可分离式链齿与链轮本体的固定，本实施例中采用两个六角螺钉作为连接件来固定链齿。本实例中的分离式链齿6，采用的是高锰耐磨钢ZGMn13-4制成，这种材料具有高耐磨的特性，且可以抵抗较大的冲击力。在实际使用过程中，则可以根据转速、拉力、环境等因素来选用不同的材料来制造链齿，例如在磨损极其严重的工作环境中工作时，可以选用超耐磨合金、陶瓷材料等来制造耐磨性能好的链齿。

具体安装使用方法如下：在固定式轴套9上安装好内凸轮盘4，内凸轮盘4的最短向径应与圆环链进入链窝时的位置位于同一直线上。取一个可分离式链齿6，将其装套在L形连接件7顶部的四棱锥台上，四棱锥台结构既可以有效防止链齿的转动，又可以很好的保证链齿的强度。当可分离式链齿6安装在四棱锥台上后，用两个六角螺钉进行固定，六角螺钉对可分离式链齿6径向方向进行固定。重复以上操作步骤，直至全部可分离式链齿6安装完成。将L形连接件7和可分离式链齿6安装好的组件安装在链轮本体5上的通孔中，L形连接件7底部安装上滚子8，将每个L形连接件7底部的滚子8与内凸轮盘4中的凹槽14进行配合，用内凸轮盘4上凹槽14的轨迹来控制L形连接件的运动轨迹，将安装好的链轮部件安装到花键轴1上。

在实际工作过程中，链窝处承受着重载磨损和冲击载荷，而本发明的具有主动缓冲装置的链轮组件，当圆环链进入链窝时，链齿进行主动退让动作，大大降低了链窝处的冲击载荷。当链齿的使用寿命达到极限时，则需对链齿进行更换，具体更换方法是：用套筒扳手将链齿上两个六角螺钉取出，将失效的链齿取下，重复上述操作将失效的链齿全部取下后，将L形连接件顶部的四棱锥台清扫干净，以方便新链齿的安装。将新链齿逐个安装在四棱锥台上，全部链齿安装完成后，即可恢复正常工作。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。