前言：

搖臂試采煤機(jī)的重要部件，出廠前都需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的試驗(yàn)，檢查其各項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目是否滿足MT/T82-1998標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[1]，搖臂的形狀不規(guī)則，不利于固定。一直以來，我廠采用壓塊式壓緊方式。此種方式壓緊使得搖臂整體固定不牢固，試驗(yàn)過程中容易產(chǎn)生偏斜，造成振動(dòng)嚴(yán)重。對(duì)于大功率采煤機(jī)搖臂，此種方式的壓緊局限性越來越明顯，因此我們迫切需要對(duì)夾具進(jìn)行改進(jìn)，以滿足大功率采煤機(jī)搖臂的試驗(yàn)。

目前搖臂夾具使用中問題分析

采煤機(jī)出廠前都要經(jīng)過嚴(yán)格的各種測試。其中重要部件搖臂及內(nèi)牽引的試驗(yàn)時(shí)間要求不小于4小時(shí)，檢測轉(zhuǎn)速、溫度、齒輪的嚙合情況、軸承溫升，以及運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲等等[1]。
搖臂試驗(yàn)過程中，既需要搖臂的牢固固定，同時(shí)，也要盡量接近搖臂實(shí)際工作狀態(tài)，以模擬實(shí)際工況下的負(fù)載情況。
目前所使用夾具為如圖1所示方式。此種方式固定的是行星頭部分的內(nèi)齒圈外殼，和搖臂電機(jī)外殼。
圖1 改進(jìn)前搖臂夾持圖
如圖1所示，此搖臂為左右臂，滾筒逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。加載時(shí)，假定行星頭處固定，則電機(jī)處受到如圖1所示的水平分力F1；假定電機(jī)處固定，則行星頭部位受水平分力如圖1所示F1’， 由于固定架是由螺桿組成，無法抵消水平方向的分力；整個(gè)機(jī)構(gòu)存在左右搖動(dòng)；由于機(jī)構(gòu)的晃動(dòng)，加劇系統(tǒng)的振動(dòng)，連接螺桿容易松動(dòng)，存在嚴(yán)重的安全隱患，不利于試驗(yàn)以及數(shù)據(jù)采集。由于下壓塊與上壓條由兩條螺栓直接固定在底板上，下壓塊的固定并不牢固，更加劇了夾具整體的不穩(wěn)定性。 此種固定方式，夾具與搖臂之間的接觸為線接觸，夾持部位受力大，容易造成行星頭處內(nèi)齒圈以及電機(jī)處機(jī)殼變形，搖臂工作時(shí)的受力點(diǎn)主要是行星頭處與連接耳處，故此時(shí)的試驗(yàn)與部件現(xiàn)場工作狀態(tài)有很大差別，搖臂殼體在測試過程中并未得到有效加載，殼體的缺陷得不到有效的驗(yàn)證。

搖臂夾具的改進(jìn)

圖2 改進(jìn)后搖臂夾具
圖3 行星頭部位夾具示意
改進(jìn)后，夾持部位為搖臂行星頭處內(nèi)齒圈和搖臂與主機(jī)架連接耳處。行星頭部位采用與行星頭大小一致的圓柱形護(hù)板夾持，連接耳處與固定底座采用銷軸連接。夾具與試驗(yàn)臺(tái)之間采用螺栓連接。 如圖2，圖3所示，行星頭處的夾持為面接觸，各方向受力均勻，避免了內(nèi)齒圈的局部變形。，夾具上下部分采用螺栓連接，夾持部分采用錐面自鎖配合[2]，并配合錐套，使得上下夾具整體性更高，且與內(nèi)齒圈配合更好。通過改進(jìn)，減小了螺栓的受力，避免了因螺栓松動(dòng)而導(dǎo)致夾持失效；避免了夾具與內(nèi)齒圈結(jié)合面產(chǎn)生過度變形而導(dǎo)致夾持失效。
連接耳處采用銷軸固定，改變了之前的夾持位置，避免了電機(jī)殼體在壓塊擠壓下局部變形，使得搖臂固定更牢固。此種夾持方式，使得搖臂的固定更接近實(shí)際工況。

結(jié)論：

經(jīng)過結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，行星頭與連接耳處的夾緊更牢固。夾緊處的兩種底座采用整體式，整體剛性好，且底面寬度更寬，較改進(jìn)之前更容易實(shí)現(xiàn)后底座與平臺(tái)的壓緊，避免因夾具的剛性不足而導(dǎo)致試驗(yàn)系統(tǒng)的不穩(wěn)定，振動(dòng)明顯下降。
改進(jìn)后，完善了搖臂整體的試驗(yàn)內(nèi)容，真正實(shí)現(xiàn)了搖臂的模擬工況試驗(yàn)，尤其是實(shí)現(xiàn)了搖臂殼體的整體加載，使得采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)更真實(shí)科學(xué)。