对链条传动系统的安全保护.doc

天津市职业技能鉴定高级技师论文

工 种：机修钳工

题目：对链条传动系统的安全保护装置的设计

姓 名： 刘 强
身份证号：640202197111010530
单 位：神华宁煤大武口洗煤厂

对链条传动系统的安全保护装置的设计

【摘要】：我是神宁集团大武口选煤厂一名普通的机修钳工，自从参加工作以来一直从事钳工工作，厂里的主要选煤设备都是由我们来维修和维护。我厂是1969年正式投产的老厂，设备几经改造。近年在企业里，领导以人为本的观念不断提升，员工的安全生产意识不断增强，对所使用设备的安全性和可靠性也提出了更高要求。所以近几年我厂对设备的安全与保护装置进行了技术改造，引进了很多新的安全保护装置，这对员工在工作中的安全保护有了很大的提高。新设备的各种保护也日趋完善，如原来只是对电器设备进行保护，现在不仅增加了集中控制,就地启动，对设备周围的安全栏杆也都按行业标准进行了改造，并对重要岗位还进行了双重、多重保护。但是在实际工作中我却发现，虽然对设备的保护装置越来越多，可用于设备自身的现场保护装置却不多。对于这种现象，我觉得作为一名机修工人我有责任改变这种状况。经过思考和摸索并结合我在工作中对现场情况的观察分析，试制出了一种专门用于刮板机掉道保护的装置，它可以在刮板机发生掉道事故时能使设备及时停车，并发出警报。及早发现问题及早排除事故。

随着社会科学技术的发展，生产力自动化水平的提高，各种高耗能低效率设备不断被淘汰，低污染、低损耗、低碳排放等环保设备被大范围广泛应用。但是在选煤行业中皮带运输机和链条式刮板输送机还是不可缺少的设备，而被广泛应用在企业的各重要岗位。输送设备的各种综合保护设施在不断完善齐全，这有利于实现设备的无人值守，确保设备的正常运行，达到减人提效的目的。但是在工作中我发现，各种保护产品中用于皮带输送机自身机械部分的保护比较齐全，如防止跑偏、防打滑、防撕裂、逆止等。而用于链条式刮板输送机的保护却很少，都是一些常用的电器保护，如过流、过载、缺相等，而针对链条式刮板输送机设备本身机械部分的保护却很少，不能满足现场复杂的实际生产需要，对于突发事件不能及时发现。这对企业的效益和员工的安全都会造成一定的损害。
在现场实际生产过程中，一般安装链条式刮板输送机的地点条件比较复杂，环境恶劣，尤其是在原煤生产车间，由于入料量大，入料不稳定，所以经常出现刮板输送机掉道的事故，如果发现不及时轻则产品煤压住输送机，影响开车时间；重则链条缠住机头拉翻机尾，造成无法正常生产，设备损坏，且延长了事故的处理时间，影响了时间利用率，并使企业遭受较大的经济损失。我是一名机修钳工，经常处理这类机械事故。对于这种情况我在实际生产过程中不断的摸索实验，设计了一套专门针对链条式刮板输送机掉道时，对设备机械部分进行保护的装置。该装置制作简单、安装方便，而且制作成本低，但能在发生事故时及时的检测到链条式刮板输送机掉道事故的发生，使设备及时断电停车，有效遏制了事故范围的扩大，使工人减轻一定的劳动强度，给企业挽回一定的经济效益。
1链条式刮板输送机的组成及工作原理;
链条式刮板输送机是利用无端循环的链条作为牵引机构，由链条通过与链轮啮合实现链条在中间槽中的运动，链轮由传动装置提供动力。连接在链条上的刮板通过链条的运动，拉动或推动物料在多节可拆卸的敞开式中间槽内实现连续输送和分配物料。
刮板输送机主要由传动系统、机头架、机头组件、刮板链、中间槽、放料闸门、机尾架、尾轮组件、拉紧装置等部件组成。
传动系统由电动机、减速箱、连轴器组成，它是刮板输送机的动力部分。由于刮板输送机运转速度较低，传动系统常采用“---”字或“T”字型两中基本形式，也可根据现场位置进行调节。
机头组件由传动轴、链轮、轴承、密封及润滑系统组成。链轮通过键连接在传动轴上，减速机输出的动力通过传动轴和链轮传递给刮板链，使刮板链在中间槽内进行封闭循环运动。
中间槽是刮板输送机的机身主体，有支撑物料和刮板链导向的功能。
机尾组件是由轴、链轮、轴承、密封和润滑系统组成。
拉紧装置是由垫板拉紧丝杠、螺母和挡板组成。它的主要作用是通过调整拉紧丝杠上的螺母拉动尾部链轮轴承座，使尾部链轮后移张紧刮板链，实现调节链条松紧的目的。
2保护装置的组成和工作原理：
在科技高速发展的今天，时间就是金钱。尤其是在竞争激烈的商场，时间对企业的生存更加重要，它不仅联系着企业的命运也联系着我们每一位车间员工的利益。在生产过程中发生刮板链掉道这种事故是我们每一位员工都不愿意看到的。对于此类事故我作为一名机修钳工有责任加以预防和消除，所以我设计了这套保护装置，就是为了让它在生产过程中可以减轻工人的劳动强度，为企业生产节约宝贵的时间。
该装置主要由华兰螺丝、细钢丝、导向轮、弹簧、滑块、行程开关、滑道挡板等组成。详见示图： 工作原理：当工作现场刮板机出现掉道事故时，首先刮板机的链条在重力的作用下，向下自然掉落到安装在导向板和机头（或机尾）链轮之间的细钢丝上。由于刮板链的重力，会使细钢丝自动张紧，引起弹簧伸长，使滑块被拉动靠近行程开关。当行程开关达到断电行程时，刮板机断电实现自动停车。行程开关既可以直接接入控制回路，使其在设备运行出现故障时直接断电停车，还可以与闭路监视系统连接，使刮板机及时断电并报警，从而有效遏制刮板机继续运行拉坏设备，并可使工作人员及时发现问题，故障可以得到及时排除。
该装置在刮板输送机的机头和机尾部分都可以安装，一般安装在链轮和导向板之间，距离根据中间槽的宽度调节。细钢丝尽量选择较细且弹性好有一定强度的钢丝。我所选用的细钢丝是车间吊车上换下的旧钢丝绳，从整股上拆下一根，长度根据现场量取。细钢丝的安装位置与刮板链之间的距离根据现场实际确定，一般现场煤量大链条传动速度快，其抛料较远，则细钢丝就安装在链轮与槽体导向板之间稍偏向导向板方向的位置；如果煤量小链条传动速度较慢其抛料较近，则细钢丝就安装在稍偏向链轮的位置。这样是为了避开物料下落的中心位置，以减小设备在运转时物料对细钢丝的冲击或挂上杂物，而产生误动作。因煤中含有硫化物和磷化物等杂质，煤经过分选和洗选后，煤中含有较多的水分，而磷、硫等杂质又很容易溶解于水中。这些物质对金属有一定的腐蚀作用，这对细钢丝的腐蚀狠严重。所以就要尽量减少钢丝的接头，细钢丝两端的接头部位应尽可能的不接触空气、煤和水，以减少腐蚀。因此我把一根长的细钢丝从中间反馈回来拧成双股，细钢丝的反馈端挂在华兰螺丝上，两个钢丝头的另一端用熔化的焊锡浇铸在滑块上使其与滑块形成一体。这也是因为钢丝有一定的弹性不易打结。这样即可以减少钢丝的接头，又可以增加钢丝的使用时间；即可以使钢丝拉的比较紧，又不会因拉力大而使钢丝脱扣。
滑块做成如示图2：
滑块一端用熔化的焊锡把细钢丝与滑块浇铸成一体，另一端钻孔攻丝，做成一直径为16的栽丝孔。另外在16的螺丝后端焊一圆环，

然后把它栽于载丝孔内，弹簧的一端挂于圆环上。安装行程开关是为了防止生产过程中煤量不稳定，有时物料被带到细钢丝上使装置产生误动作。在安装行程开关时，动作距离要调节适当，应留出物料冲击细钢丝的缓冲余量。华兰螺丝的作用是可以随意调节细钢丝的松紧和滑块与行程开关的距离。根据所选弹簧和行程开关的灵敏程度等实际情况调节弹簧的拉伸长度，达到理想的效果。细钢丝的拐角处使用固定导向轮是为了减小细钢丝的摩擦力，有利于装置动作灵敏。滑道是用来托起滑块，使其不致因滑块的重力作用下坠，而脱离与行程开关的接触范围，也起到定位的作用。滑块是与行程开关接触而使其动作的部件。弹簧我根据机械设计手册选择的是圆柱螺旋拉伸弹簧。因钢丝经常受到物料的冲击，所以根据弹簧尺寸及参数系列表我选择的是：直径为2mm,弹簧中径为20mm,工作极限载荷为120x0.8，单圈工作极限载荷下变型量为6.175mm的弹簧，材料我选择的是50CrVA的钢丝。
3改进后的使用效果：
我厂现在年入洗原煤400万吨，这套装置自安装以后在生产过程中每当发生事故时都可以及时断电，并及时报警。该装置虽然结构简单，通过实际应用证明，每当发生事故该装置都可以有效的起到保护刮板输送机的作用。尤其是在人员少的情况下，可以有效的检测到掉链事故的发生。装置及时的发现，事故可以得到及时的处理，防止了事故的扩大，确保刮板输送机的安全运行，实现无人值守，有效的达到减人提效的目的。给企业挽回了一定的经济损失。
从该装置在我厂的试运行中，我清楚的看到了科学技术对生产的重大意义，在企业生产过程中它不仅提高了生产效率和时间利用率，减轻了工人的劳动强度，对防止事故扩大化也起到了很好的作用，为企业节约了资金。
本文就链条传动系统的安全保护装置已在我厂刮板输送设备中得到试用，本人介于专业与理论知识的不足，此装置也还在进一步完善中，在这里恳请各位老师指正，使之更加完善更加合理，希望它可以在生产中发挥积极有效的作用。

【关键词】：保护装置;链条式刮板输送机

参考资料：
《连续输送机械设计手册》 中国铁道出版社
《选煤新技术的研究与运用》 煤炭工业出版社
《机械设计手册》 中国工业出版社