掘进机运输机构改造改用扒渣机输送刮板链组机构的优势

掘进机输送机构是一个重要传动部件，有运输承载能力大，使用效率高，摩擦磨损最大的特性，其槽与刮板链组的形状、结构、性能、质量的好坏直接影响着快速效率；因为掘进机转星轮转料不像扒渣机扒斗扒料多，所以要求刮板能自吃料拦挡料多又要阻力低磨损小才理想。装运输送系统设计是否合理，将直接影响到掘进机或者钻装一体机、刮板输送机、掘锚一体机、综掘机、掘锚机的整机的适应性、工作效率和性能可靠性。

 

原掘进机圆环链低平刮板的改变：扒渣机输送机构采用精密铸造菱形刮板与斜井用高齿弧形刮板代替原来掘进机低平刮板有自吃料、接触摩擦面小的特有优点！刮板与链条连接紧合没有开口接链环影响和造成吃料少；开口接链环固定差造成斜拉跳链卡链；低平刮板没有菱形刮板耐用，菱形刮板与底板接触面小磨损小阻力小；低平刮板与高齿弧形刮板自吃料就更没得比了，接触摩擦又小、自吃料又更多；

扒渣机刮板（图）

           原掘进机刮板（图）

圆环链条与扒渣机专用链条的区别：1.圆环链普遍采用普通圆钢加工质量更是没得比，就是好的圆环链采用A3钢或45钢材质也无法与滚子链的40Cr材质比；

2.其次圆环链生产工艺也比扒渣机链条简单，所以滚子链调质，淬火热处理材质工艺更高一等，抗拉强度，高二级材质经特殊的热处理工艺，链条具有高强度，高抗冲击韧性、耐磨损、抗腐蚀的优异性能也要高出2倍，比普通圆环链条的抗拉强度高15%到30%，并具有良好的抗冲击能力和抗疲劳性；

3.没有焊接或锻压接缝口，扒渣机链条的耐磨性强是碳钢的7倍，两边板运行更平稳不易跳链；

4.圆环链与链轮啮合过程中因圆环链与链轮链窝次受力面接触而引起的链条波动，从而掩盖圆环链节距对链条波动的磨损变形影响；圆环链与链轮啮合过程因重载、磨损、斜链、强拉卡链容易造成链环在链轮齿这变形，造成更容易跳链跑偏。而扒渣机链条的工作原理是通过双曲线弧活动链筒来减小和链轮之间的摩擦力，降低动力传导过程中的能量损失而获得较高的传动效率；掘进机圆环链输送机一般链速在1m/s，扒渣机套筒刮板链链速可以达到2m/s；

5.没有弹性滑动，能保持准确的平均传动比，传动效率较高，扒渣机链条不需要大的张紧力，所以轴与轴承所受载荷相比圆环链较小，不会打滑，传动可靠，过载能力强，能在低中速重载；

6.与刮板更方便简单直接连接组合，也便捷独立单节拆卸组合；圆环链与刮板联接固定间隙大、容易变形卡链跳链；圆环链配套的从动链轮和主动链轮总成形状更复杂更大一些，圆环链刮板紧贴运输槽底板，接触面积大磨损大阻力大；扒渣机刮板链组转动更滑顺灵活，更滑顺的与驱动链轮和从动轮链轮齿合；驱动链轮与从动链轮及传动轴结构总成更简单更易于生产，造价更低，维修更换更便捷；

7.滚子松套在套筒上可自由转动，链轮轮齿与滚筒之间的摩擦主要是滚动摩擦，更好减少了相互的磨损，更快顺的插入传动；两边板更平衡不会翻滚更准对入链轮齿，不像圆环链时常滑塌偏滑齿；扒渣机链轮的齿形应能保证链节平稳而自由地进入和退出啮合，不易脱链，有效的解决原圆环链对泥岩卡链的问题，且形状齿数少简单便于加工；

8.原来的掘进机圆环刮板链跳链的原因多、条件限制多，掉链、斜链、飞链、左右松紧度、左右圆环链磨损变形节距拉长不一样要同时换、一不符合就跳链塌链，跳链卡链几率频繁。损坏溜头和溜尾的轴承，圆环链与链轮磨损快，更容易损坏液压马达；扒渣机刮板链组就没有圆环链这样的斜链、跳链；

9.原来的掘进机圆环刮板链因为许多岩粉进入溜槽，岩粉性质和水泥相似，遇水后黏性较大，凝固后硬度较高，粘附在溜槽的两侧和底溜槽时就会导致刮板的运动空间变小从而卡链；

10.扒渣机专用链条的工作原理是通过双曲线弧的链子滚筒来减小和链轮之间的摩擦力，降低动力传导过程中的能量损失而获得较高的传动效率，这样链传动能获得更明显的优越性；

11.链条虽然属易损件，但能够多用一段时间，将更节省设备运行维护成本和维修时间，更大的提升掘进机、钻装一体机、刮板输送机、掘锚一体机、综掘机、掘锚机等整机设备质量和公司品牌及口碑；

为了改善掘进工作环境，通常采用水喷雾进行灭尘。煤泥、泥岩等矿渣遇水会出现软化、泥化的现象。巷道掘进后暴露出的泥岩由于水的影响，短时期内可迅速软化，并在机械动载作用下加速破坏，形成类似淤泥的泥岩泥化物，特别是在斜井坡度上，阻碍了圆环链运输装载及辅助运输车辆的通行。

一是大块煤矸被铲板上的星轮装入第一运输机前溜槽后，在中途被卡住从而增加了刮板链组件的运行阻力，随着煤矸的增加，负荷增大最终将刮板卡死或直接将刮板阻死；

二是由于第二运输机（电滚筒皮带机）安装后呈弧形装（中间稍高，机头机尾较矮），造成在第二运输机机尾处（也即第一运输机驱动链轮正下方）煤矸堆积较多，由于第一运输机后溜槽设计为封闭型，其下层溜槽板封闭段较长，堆积的煤矸从驱动链轮处被第一运输机刮板将煤矸由后溜槽刮进前溜槽下层溜槽板内,再经过长期的堆积，最后全部干结在前溜槽下层底板上，1个月时间干结的煤矸粉厚度可达100mm ，造成下前溜槽下层刮板链通道不畅，运行阻力极大地增加，最终导致一运溜子经常卡死。

由于一运后溜槽设计为封闭型，其封闭下槽板段较长，改进的方法只需将一运溜槽板下溜槽板由机头至机尾方向割掉约300mm 即可，即使第一运输机刮板刮底煤，煤矸在重力作用下，还未被刮板刮进后溜槽就已落下在第二运输机上。

目前掘进机使用的一运输送机是一种圆环链刮板输送机，由于截割下来的泥岩含水量大，泥浆化严重。当运输角度较大时，出现“拉塌”现象，运料效率极低；泥浆并附着刮板上及溜槽内，尤其是溜槽底板上和溜槽压链板下方极易残留泥浆，如不经常清理久而久之会堵塞溜槽导致卡料。增大马达负载，运料效率低，降低掘进机运输能力。

原来的掘进机圆环刮板链结构刮板链由刮板、开口接链环、圆环链及联接螺栓、螺母组成。圆环链低平刮板在水的影响下泥岩隧道和巷道中使用时刮板链两侧与溜槽侧壁压链板下面的位置刮不干净，久而久之残留的泥浆凝固会增大阻力甚至堵塞溜槽导致卡链。特别是所为大一点石渣以及坡度斜井上出渣效率更低，正因为上料效率低、适应条件限制窄、故障率高等诸多缺陷，为此进行了如下改造借用扒渣机刮板链组设计改造。创新就是为了改变和占得先机，细微的创新就是更稳定耐用更高效更节省更方便更低成本的方向。

掘进机运输机构改造改用扒渣机输送刮板链组机构正在进行中

 

   圆环链与刮板（图）

扒渣机链条与刮板

高齿弧形刮板接触面小阻力小、磨损小、自吃料多

双链刮板

 

320掘进机双链刮板

滚筒链条

135型掘进机刮板

菱形面接触少、阻力少、磨损小

160掘进机单链刮板

160斜井掘进机刮板链组

 

菱形刮板

掘进机圆环链双链驱动总成

掘进机圆环链单链驱动总成

掘进机圆环链双链驱动总成

看得出圆环链平刮板与链轮运行相比扒渣机优势在哪吗

扒渣机单链驱动总成

扒渣机双链驱动总成

扒渣机双链双马达驱动总成

钻装一体机改装双链单马达驱动总成

掘进机圆环链单链主动链轮

结构复杂、体积大、造价高

掘进机圆环链主动链轮

掘进机链轮与扒渣机链轮相比

扒渣机运输槽驱动链轮

扒渣机运输车从动链轮

扒渣机运输槽双链驱动链轮

扒渣机链条导向轮（托链轮）

扒渣机输送槽双链链条导向轮（托链轮）

扒渣机输送槽驱动主动链轮

扒渣机输送槽驱动尾轮总成

扒渣机输送槽铲斗从动轮总成

扒渣机运输车从动轮轴、固定衬板

扒渣机输送槽结构

扒渣机输送槽运输节

 

掘进机输送槽改装后

掘进机输送槽改装后的单链刮板

钻装一体机运输槽改装后

改装后一块高齿弧形刮板、一块平刮板

钻装一体机运输槽改装后

改造后双链输送槽一块高齿弧形刮板、一块平刮板

打炮眼、打锚杆、装渣一体机

掘进机后配套二运转载机

掘进机输送槽改造后单链菱形刮板链组

扒渣机链条的材质

40Cr

化学成分（质量分数，%）C 0.37~0.44、Si 0.17~0.37、Mn 0.50~0.80、Cr0.80~1.10、Ni≤0.30。

力学性能

　　【力学性能】

　　试样毛坯尺寸（mm）：25

　　热处理：

　　第一次淬火加热温度（℃）：850；冷却剂：油

　　第二次淬火加热温度（℃）：-

　　回火加热温度（℃）：520；冷却剂：水、油

　　抗拉强度（σb/MPa）：≧980

　　屈服点（σs/MPa）：≧785

　　断后伸长率（δ5/%）：≧9

　　断面收缩率（ψ/%）：≧45

　　冲击吸收功（Aku2/J）：≧47

　　布氏硬度（HBS100/3000）（退火或高温回火状态）：≦207

40cr介绍

　　【参考对应钢号】

　　我国GB的标准钢号是40Cr、德国DIN标准材料编号1.17035/1.7045、德国DIN标准钢号41Cr4/42Gr4、英国EN标准钢号18、英国BS标准钢号41Cr4、法国AFNOR标准钢号42C4、法国NF标准钢号38Cr4/41Cr4、意大利UNI标准钢号41Cr4、比利时NBN标准钢号42Cr4、瑞典SS标准钢号2245、美国AISI/SAE/ASTM标准钢号5140、日本JIS标准钢号SCr440(H)/SCr440、美国AISI/SAE/ASTM标准钢号5140、国际标准化组织ISO标准钢号41Cr4。

　　【临界点温度】

　　（近似值） Acm=780℃ 

　　【正火规范】

　　温度850~870℃，硬度179~229HBS。

　　【冷压毛坯软化处理规范】

　　温度740~760℃，保温时间4~6h，再以5~10℃/h的冷速，降温到≤600℃，出炉空冷。

　　处理前硬度≤217HBS，软化后硬度≤163HBS。

　　【生铁屑保护摆动回火规范】

　　（670±10）℃×2h，随炉升温，（710±10）℃×2h，随炉降温，（670±10）℃×2h，随炉升温，（710±10）℃×2h，再随炉降温，（670±10）℃×2h，随炉升温, （710±10）℃×2h，随炉降温,共3个循环，再降温至550℃，出炉空冷。处理后硬度153HBS。

　　【调质处理规范】

　　淬火温度850℃ ±10℃，油冷；回火温度520℃±10℃，水、油空冷。

40cr特性及用途

　　【特性】

　　中碳调制钢，冷镦模具钢。该钢价格适中，加工容易，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性。正火可促进组织球化，改进硬度小于160HBS毛坯的切削性能。在温度550~570℃进行回火，该钢具有最佳的综合力学性能。该钢的淬透性高于45钢，适合于高频淬火，火焰淬火等表面硬化处理等。

　　【用途】

　　这种钢经调质后用于制造承受中等负荷及中等速度工作的机械零件，如扒渣机链条、汽车的转向节、后半轴以及机床上的齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶尖套等；经淬火及中温回火后用于制造承受高负荷、冲击及中等速度工作的零件，如齿轮、主轴、油泵转子、滑块、套环等；经淬火及低温回火后用于制造承受重负荷、低冲击及具有耐磨性、截面上实体厚度在25mm以下的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等；经调质并高频表面淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而无很大冲击的零件，如扒渣机链条、齿轮、套筒、轴、主轴、曲轴、心轴、销子、连杆、 螺钉、螺帽、进气阀等。此外，这种钢又适于制造进行碳氮共渗处理的各种传动零件，如直径较大和低温韧性好的齿轮和轴。

　　【 供货状态及硬度】

　　退火态，硬度≤207HBS。

40Cr弹性模数:弹性模量E(20℃) /MPa 200000～211700 ，切变模量G(20℃) 80800

热处理工艺

40Cr的淬火工艺

40Cr淬火850℃,油冷；回火520℃,水冷、油冷。40Cr表面淬火硬度为HRC52-60，火焰淬火能达到HRC48-55。

40Cr氮化处理

40Cr属于可氮化钢，其所含元素有利于氮化。40Cr经氮化处理后可获得较高的表面硬度，40Cr调质后氮化处理硬度最高能达到HRA72~78，即HRC43~55。

　　氮化工件工艺路线：锻造－退火－粗加工－调质－精加工－除应力－粗磨－氮化－精磨或研磨。由于氮化层薄，并且较脆，因此要求有较高强度的心部组织，所以要先进行调质热处理，获得回火索氏体，提高心部机械性能和氮化层质量。软氮化是活性氮化,现在比较常用的是气体氮化.

40Cr焊接

40Cr焊接前注意预热，以防止因基体散热，造成焊缝内部激冷淬裂。焊接后调质前最好加一遍正火。

40Cr的焊接性：

　　结晶时易偏析，对结晶裂纹（一种热裂纹）比较敏感，焊接时容易在弧坑和焊缝中凹下的部分开裂。含碳量较高，快冷时易得到对冷裂纹很敏感的淬硬组织（马氏体组织）。过热区在冷速较大时，很容易形成硬脆的高碳马氏体而使过热区脆化。

　　焊接工艺要点：

1、一般在退火（正火）状态下进行焊接。

2、焊接方法不受限制

3、用较大线能量，适当提高预热温度，一般预热温度及层间温度可控制在250～300℃之间。

4、焊接材料应保证熔敷金属的成分与母材基本相同，如J107－Cr

5、焊后应及时进行调质热处理。若及时进行调质处理有困难，可进行中间退火或在高于预热的温度下保温一段时间，以排除扩散氢并软化组织。对结构复杂、焊缝较多的产品，可在焊完一定数量的焊缝后，进行一次中间退火。

40cr表示方法

钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr、50Cr合金管 ②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字"1"，例如钢号"12CrMoV"和"12Cr1MoV"，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。④高级优质钢应在钢号最后加"A"，以区别于一般优质钢。⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。合金管与无缝管两者既有关系又有区别，不能混为一谈。合金管是钢管按照生产用料（也就是材质）来定义的，顾名思义就是合金做的管子；而无缝管是钢管按照生产工艺（有缝无缝）来定义的，区别于无缝管的就是有缝管，包括直缝焊管和螺旋管。

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