K4给煤机曲柄机构的改进优化

给煤机在皮带机运输系统中起着极为重要的中转枢纽作用，一般情况下，主要运输皮带机煤仓下都设置给煤机（个别采区煤仓设置流煤嘴），来保证均匀正常往皮带机上给煤，它运行状态的好坏往往直接影响原煤的运输，我矿主出煤皮带运输系统安装有5台K4型给煤机，其主要的技术参数如下：

  K4给煤机技术特征  电动机  电压  660V 功率 17KW 转速（转/分）  970 减速机 型号 ZQ500 速比 15.75 曲柄位置 1 2 3 4 生产能力T/h  132   268   395  530  重量  2880Kg  保证每一台给煤机正常连续工作，才能确保 原煤的畅通运输，否则每一台给煤机的故障，都不同程度的影响生产产量。 

给煤机运行中常出现的故障：      给煤机的转动依靠17KW电机带动减速机运动，减速机的低速输出端通过曲柄带动曲轴转动，曲轴带动给煤机往复板进行给煤（曲轴通过φ60的销轴与给煤机往复板进行连接）。电机和减速机之间一般由棒肖联轴节连接传递扭距，工作较为平稳，曲轴和给煤机往复板的连接在运行中也很少出现问题，在实际运行过程中出现故障比较多的 部分是减速机与曲轴的连接件曲柄，按照标准设计曲柄由连接板和连接轴组成，曲柄的结构

由以上对比可以明显看出，改进后事故率明显降低，没有出现焊接件开焊问题，仅出现固定销松动一次，处理时间只用了半小时。新、旧曲轴对比改进后可以增加效益（按较小煤量200吨/h、有50%的处理时间在生产班计算）：3.5×50%×200×400=140000元，再减去增加的制造费用3500元（虽然曲柄的重量小，但是由于改进后的新曲轴加工工艺较为复杂，制造价格有所增加），每年可为矿增加的效益还是十分明显。

由上图可知，

连接轴与连接板之间的固定主

要是依靠焊接，采用

J422

中碳钢焊条，焊

缝为

10

毫米，基本上可以达到母体（轴）

的强度，另一端通过轴承与曲轴固定连接，

而给煤机在实际运行过程中，

一般有两种比

较大的受力状态：

1

、煤仓的存煤较多；

2

、

大的砟块直接砸在往复板上对设备造成的

冲击。由于是焊接断面，

虽然断面的焊接强

度可以达到要求，

但是其塑性和韧性均有大

副下降，

直接影响焊接效果而容易造成结构

断裂的主要原因有①焊接残余应力；

②焊接

角变形和错位；③应力集中等原因，所以在

运行使用过程中，

承受大的负荷和冲击的能

力便有所下降，

容易出现曲柄连接板与连接

轴开焊，造成事故。根据这种情况，我们设

计将连接轴和连接板制作为一体，

并对曲柄

进行调质处理硬度

HB200-300

，

既保持了原

有的强度，又不降低韧性和塑性，

使连接轴

的抗冲击能力大为增强，如下图：

由上图可知，连接轴与连接板之间的固定主要是依靠焊接，采用J422中碳钢焊条，焊缝为10毫米，基本上可以达到母体（轴）的强度，另一端通过轴承与曲轴固定连接，而给煤机在实际运行过程中，一般有两种比较大的受力状态：1、煤仓的存煤较多；2、大的砟块直接砸在往复板上对设备造成的冲击。由于是焊接断面，虽然断面的焊接强度可以达到要求，但是其塑性和韧性均有大副下降，直接影响焊接效果而容易造成结构断裂的主要原因有①焊接残余应力；②焊接角变形和错位；③应力集中等原因，所以在运行使用过程中，承受大的负荷和冲击的能力便有所下降，容易出现曲柄连接板与连接轴开焊，造成事故。根据这种情况，我们设计将连接轴和连接板制作为一体，并对曲柄进行调质处理硬度HB200-300，既保持了原有的强度，又不降低韧性和塑性，使连接轴的抗冲击能力大为增强，如下图：