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久益7LS-06采煤机破碎机齿轮箱螺栓设计缺陷及改造方案
发布时间：2013-10-17 08:38 来源：未知
0、前言
7LS - 06采煤机是神东公司近期主要致力引进的美国JOY公司采煤设备，该设备相对于以前引进的6LS - 05型采煤机设备先进、产煤量大而且整机结构紧凑、强度大、大型部件更易相互替换。采煤机一旦在井下出现故障，维修相当困难，破碎机是采煤机附属设备之一。在厚煤层开采过程中，由于片帮和滚筒落煤块度较大，需要破碎机构将煤块破碎，以便煤流顺利通过采煤机机身底部。此组件出现问题后难以及时查明解决，内部零部件磨损或断裂后维修及更换难度大，将导致维（检）修时间过长，一定情况下还会造成整台采煤机使用寿命降低，且经常维护或更换破碎机组件及其零部件，将严重影响采煤机的正常运行和煤矿的正常生产，给使用单位增加工作量，亦增大吨煤成本。
1、分析破碎机齿轮箱螺栓在使用和检修中存在的问题
下面就以我矿区使用的JOY7LS - 06型采煤机破碎机的情况来分析一下其齿轮箱螺栓设计不足的原因及其产生的问题：
从破碎机齿轮箱组装图可以看出，在此组件正常生产过程中，组装在齿轮箱内部轴承的径向力通过行星架作用在用于紧固压盖的均匀分布的8个螺栓的方头上。JOY在此处设计使用的是M12螺栓，设备在理想的运行情况下，8个M12的螺栓均匀受力可以满足此处设计的理论尺寸要求。但是在实际的运行情况下，神东矿区的煤质和井下的地理环境使得此处螺栓受力发生不均载的状况，导致部分螺栓断裂。螺栓断裂后，轴承发生窜位，损坏浮动密封，造成破碎机响声过大，不能正常工作，大块煤无法顺利抵达煤机底部，阻碍了块煤的运输，致使井下不能进行正常的生产工作。且在检修时，若仅是对断裂的M12螺栓换件，必须对断裂在行星架内的螺栓取断丝，操作起来非常麻烦，也增加检修的作业时间。
2、破碎机齿轮箱螺栓的改进措施及其行星架、调整垫及压盖改造方案
该破碎机M12的螺栓极限承载力不能满足矿方生产的实际要求，齿轮箱在井下工作中螺栓经常出现断裂问题，为了减少井下煤机故障率及降低煤机大（项）修成本，必须考虑更换承载力较大的螺栓，经过理论计算和实际的生产验证，M16的螺栓可以满足矿方的生产使用要求经过综合分析M16的螺栓替换M12的螺栓，其相应的备件同时进行改造。破碎机齿轮箱组装时，螺栓将压盖紧固于齿轮箱行星架上，压盖与行星架螺纹孔之间各用3个调整垫调整间隙。这样，则需对行星架、调整垫、压盖进行扩孔、攻丝，使其可以使用M16的标准螺栓进行组装。按以下步骤进行处理便可改造行星架、调整垫及压盖：
(1)将行星架的M12×1.75的8个螺纹孔改造为M16的标准螺纹孔，具体步骤为将行星架固定在工作台上，用∮14 mm的钻头在原螺纹孔的位置将∮13.5 mm底孔钻为∮14 mm的底孔，同时孔深保持37 mm不变。
(2)将原M12的螺纹孔改为M16的螺纹孔，螺纹长度仍为25 mm。至此行星架部分改造完毕。
(3)将压盖及所用调整垫固定在工作台上，取任一对称的通孔将压盖及调整垫定位，用∮17的钻头逐个将8个∮13.5 mm的通孔及其调整垫改造为∮17mm的通孔。M16的螺栓过孔直径D+l mm为17mm，所以此次通孔直径扩孔为17 mm。
(4)撤走调整垫，重新将压盖固定在工作台上，用∮38的钻头将压盖的+30台阶孔改造为+38 mm的台阶孔，深度保持7 mm不变。在实际工作中使用外六方螺栓，用套筒将螺栓组装到齿轮箱，M16的套筒直径36 mm并为其预留间隙2mm，则台阶孔直径取38 mm。
(5)改造过程全部完毕，从配件库中领取M16的外六方螺栓，用此M16的螺栓将改造后的行星架、调整垫、压盖进行组装。
经过以上各步的设计改造，最终形成改造后的行星架如图1及改造后的压盖如图2所示。经过改造后，原来M12×1.75的8个螺栓用8个M16×1.75的螺栓取而代之，经过计算与实际验证，M16的螺栓的额定力矩完全满足采煤机破碎机的设计理论要求和神东矿区采矿的实际生产要求，大大减少了破碎机的井下替换率。这样便会降低维修成本，减少维修的作业时间及大（项）修工期。
3、改进效果及经济效益
经改造后，使用了额定力矩较大的M16的螺栓，较之以前使用M12的螺栓破碎机井下使用时间延长，不易断裂，降低了矿方产煤成本，同时也延长了采煤机井下产煤时间�？悸瞧扑榛奈薹延眉熬挛黄扑榛菟ǖ人萌斯ぜ按砉收嫌跋焐那榭觯烁脑煜钅靠山谠甲式�2万元左右。
