刮板机的摩擦磨损与改进设计

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港 口装卸 2013年第 1期(总第 208期)刮 板 机 的 摩 擦 磨 损 与 改 进 设 计秦皇岛港股份有限公司杂货港务分公司 魏振字摩擦磨损是导致刮板机更换备件的最主要的原因，这 部 分 的 费 用 约 占刮 板 机 备 件 更 换 费 用 的80%。因此从摩擦的角度来改进刮板机的设计并加强 日常维修保养非常重要 。

- 般而言 ，刮板机的摩擦主要有 以下几种 ：①链条与底板的摩擦。②链条与侧板的摩擦。③链条与滑道的摩擦。④链条带动粮食运动对底板的摩擦。

⑤链条带动粮食运动对侧板的摩擦。其中前 3种可以通过选择耐磨性好的材料和减少摩擦来进行改进设计 。

1 选材刮板机容易磨损的地方主要是底板、侧板和滑道，见图 1。在没有特殊要求的情况下，生产商-般会选择 以 Q235为材料来制作 刮板 机的底 板、侧板和滑道。Q235为普通钢材，价格便宜，容易加工，但是其耐磨性能却很-般。

刮板机的底板和滑道应该选用耐磨钢材制作 ，这样其使用寿命将会大幅提升∩以用NM360替代 Q235来制作底板和滑道。

Q235 和 NM360 的 布 氏 硬 度(HBW)分别为 140、360左右，价格分别为 5 000元/t、7 500元/t，焊接性能前者优 良，后者-般 。

- 般钢材的硬度与其耐磨性成线性关系，硬度越高，耐磨性越好，NM360的耐磨性为 Q235的2～3倍。

综合来看，选用 NM360材料做底板和滑道 ，将大大节省使用方的长期费用 ，图 1 刮板机箱体在刮板机备件中所占比重最大，所以链条的设计尤其重要 ，设计 中要综合考 虑其周边环境。这里主要讨论套筒滚子链形式的链条。图2为套筒滚子链的基本单节图(每 5节中有 1节尼龙刮板和 1节斗板)。

刮板机链条与滑道高度的相互配合比较重要，滑道若偏低 ，那么它就形 同虚设 ，在重力作用下尼龙板会先与底板接触，然后是金属翼板与底板接触，这表 l 滑道切 割方式 的比较制作工艺 制作过程 备注原始工艺水 切割线切 割钢板火焰 切割，机床找直，龙门刨(传统火焰 切割 ，板材变形大，需留余量再加工)直接切 割直接切 割激 光切割 直接切 割等离子切割 直接 切割传 统 工艺，材 料 浪费较多，时间长，加工费用高是-种环保的切割方式，金属切割 基本 没有热变形切割件长度-般不超过 2m，切 割速度 慢常用于切割卞，成本高切割截面坡 口角度极小但是前期费用 比 Q235稍高，高出的仅仅是材料费 ，而节省的是大量的备件加工费和安装费。

表 1列 出了几种金属切割方式 的优缺点 ，应在满足设备正常运行的条件下，选择经济性好 、加工时间短 的方式。综合 比较 ，等离子切割方式最具优势。

2 减少摩擦链条是刮板机的核心备件，运动过程中接触其他部件最多 ，时间最长 ，其 更换最 为平凡 ，更换费用样金属翼板 就会直接 与底板发生摩擦 。滑道若 过图2 刮板机基本链条单元(含 5个小单元节)31Port Operation 2013.No.1(Serial No.208)高 ，尼龙板无法接触底板 ，就会导致物料存 留。

链条与侧板的距离不能过近 ，距离过近时，在张紧不及时的情况下链条容易走蛇形 ，此时尼龙板很容易磨损，金属翼板也会与侧板发生摩擦。根据经验，可以按以下条件确定它们之间的相互关系。

滑道的高度 套筒与轴之 问的间隙 1/2(刮板机链条侧板的高度 -套简直径)尼龙板突出翼板高度 0.2 mm。这样可以把链条与底板之间的摩擦降到最低。

滑道的宽度 90%套筒长度。这样可以减少链条与底板的横向摩擦 ，减少链条行走蛇形的空间。

链条尼龙板离刮板机侧板的距离 链条内侧板间距 -滑道宽度 40 mm。这样可 以减少侧板的摩擦。

要保证刮板机中间套筒与滑道之间为线滚动摩擦。如果 中间套筒没有滚动 ，那么套筒将 和滑道发生面接触摩擦，这会加重磨损。表 2为线滚动摩擦与面接触摩擦零件使用寿命的对比。

表 2 线滚动摩擦与面接触摩擦零件使用寿命的对比/年从图 3可看到，面接触摩擦对链条 的磨损非常明显 。

图3 中间套简与滑道为面接触摩擦时链条中间套筒磨损明显为防止发生面接触摩擦 ，设计时可做如下改进(见图 4)：(1)将套筒与轴之间的空心间距加大到 1.5～2.5 mm，以降低粉尘存留在问隙之间的可能性，使滚子与滑道之间保持线滚动摩擦 。

(2)把 以前 的套筒与翼板垂直接触处改为倒角60。，以防止物料卡住套筒与翼板。

32图 4 改前与改后 的套筒滚 子链设 计(3)套筒内表面粗糙度不低于3.2 m，使套筒内少聚粉尘 。

如果套 筒 能 与 滑道 做 线 滚 动摩 擦 的 比例 在80%以上 ，即每 10个套筒 中有 8个 以上是滚动摩擦，那么链条的磨损将会大大减少。

在实际使用过程中我们发现，线滚动摩擦链条的寿命是面接触摩擦的 5倍以上，按秦皇岛港杂货码头的散粮筒仓55条刮板机的统计数据，仅此 1项就可以节省大量的开支。

尼龙板支撑链条时，首先是和底板接触的，先磨损尼龙板 ，然后才是金属翼板 ，所以减少尼龙板摩擦接触面很重要。尼龙板余量要是在合理的范围以内，刮板机的金属翼板与底板之问产生的磨损就基本上可以忽略不计。因此应该定期检查尼龙板 ，观察尼龙板的余量，做到-旦尼龙板没有起到减少摩擦的作用时就立即更换 。

此外 ，应将链条两端的连接 由焊接改为卡环连接 ，这样便于及 时剔除中间套筒不转动等有 问题 的基本单元节链条，使整个链条处于每个单元汹都完好的状态。

3 结语通过选用耐磨性好 的材料 ，采用数控等离子切割工艺，控制链条与侧板之间的间距，提高套筒与滑道做线滚动摩擦的比例等措施，对刮板机易磨损零部件进行改进设计 ，可以大大提高链条的使用寿命。