CN103954517A - 截齿摩擦磨损试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于煤矿机械截齿性能试验的技术领域，具体涉及一种截齿摩擦磨损试验装置，解决了现有截齿性能评价存在的问题。其包括驱动组件、加载组件、装夹组件、砂轮组件、传动组件与机架组件，驱动组件通过传动组件带动砂轮组件转动，加载组件包括液压油缸，液压油缸连接装夹组件，装夹组件上安装可以调整滑动和转动位置的试验截齿。本发明实现了截齿在不同安装角度、截割速度和压力下的摩擦磨损试验，可以检测截齿在安装角度为0°~90°，线速度为0~5m/s，压力为0~30kN的工作状态下截齿的耐磨性；同时本发明也是截齿工作状态研究的基础设备，可以为截齿参数优化设计以及采掘机械工作机构的设计提供基础的试验数据。

Description

截齿摩擦磨损试验装置

技术领域

本发明属于煤矿机械截齿性能试验的技术领域，具体涉及一种截齿摩擦磨损试验装置。

技术背景

截齿是煤矿机械中广泛使用的工作部件，主要应用在掘进机、采煤机等设备上，作为矿井生产过程中的主要消耗品，磨损是其主要失效形式，因此截齿的耐磨性对采掘设备的性能、矿井的生产能力和经济效益都具有较大的影响。目前各个截齿生产厂家使用的材料、热处理方式以及结构形式等参数差别较大，造成其性能各有不同，正确地评价截齿的耐磨性对于采掘机械设计和矿井实际生产具有重要的意义。

目前截齿性能试验一般采用现场工业性试验和截齿截割试验台试验两种方式，前者工作过程中影响因素多，不能准确判定截齿的磨损原因，后者试验结果为截齿综合性能，耐磨性只是其一部分，而且由于试验时间和条件的限制，一般情况下磨损不太明显。

发明内容

本发明为了解决现有截齿性能评价存在的上述问题，提供了一种截齿摩擦磨损试验装置。

本发明采用如下的技术方案实现：截齿摩擦磨损试验装置，包括驱动组件、加载组件、装夹组件、砂轮组件、传动组件与机架组件，驱动组件通过传动组件带动砂轮组件转动，加载组件包括液压油缸，液压油缸连接装夹组件，装夹组件上安装可以调整滑动和转动位置的试验截齿。

所述的加载组件包括位于同一轴线上的拉力传感器、液压油缸和导向立柱，拉力传感器一端固定在机架组件上、另一端连接液压油缸缸底，液压油缸活塞杆端连接导向立柱下部，导向立柱上部导向部分嵌入机架组件上的导向槽内。

所述的导向立柱上安装有可相对其转动也可相对其固定的转向连接块，转向连接块上安装有可相对其滑动也可相对其固定的滑动连接块，滑动连接块的自由端安装试验齿座。转向连接块通过螺母安装在导向立柱上，并通过螺钉定位；滑动连接块也通过螺钉定位于转动连接块上。

所述的驱动组件包括固定在机架之上的电机，电机输出轴连接小带轮，小带轮通过皮带连接大带轮，大带轮安装于主轴，主轴上还连接有砂轮。

所述的截齿摩擦磨损试验装置还包括防护组件，防护组件包括机架四周设置的透明钢化玻璃。

本发明实现了截齿在不同安装角度、截割速度和压力下的摩擦磨损试验，可以检测截齿在安装角度为0°~90°，线速度为0~5m/s，压力为0~30kN的工作状态下截齿的耐磨性；同时本发明也是截齿工作状态研究的基础设备，可以为截齿参数优化设计以及采掘机械工作机构的设计提供基础的试验数据。

附图说明

图1为截齿摩擦磨损试验装置结构示意图，

图2为截齿摩擦磨损试验装置安装爆炸图，

图中：1-驱动组件；2-加载组件；3-装夹组件；4-砂轮组件；5-防护组件；6-传动组件；7-机架组件；8-机架；9-拉力传感器；10-双头螺柱；11-小带轮；12-升降油缸；13-电机；14-导向立柱；15-大螺母；16-转向连接块；17-滑动连接快；18-安装测试截齿的齿座；19-标准砂轮；20-主轴；21-大带轮；22-皮带；23-侧面钢化玻璃护板；24-正面钢化玻璃护板。

具体实施方式

    结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明。

本发明所述截齿摩擦磨损试验装置主要功能包括试验截齿相对于砂轮角度可调，截齿相对砂轮的压力可调，截齿相对于砂轮的线速度可调。本发明装置包括七个部分，如图1，即驱动组件、加载组件、装夹组件、砂轮组件、防护组件、传动组件与机架组件。机架组件是设备的基础，其它组件均安装在机架组件上。驱动组件的电机通过传动组件带动砂轮组件转动，电机采用变频控制转速，达到速度可调的目的。加载组件通过液压油缸产生压力，装夹组件上安装可以调整滑动和转动位置的试验截齿，达到微调其线速度的目的。防护组件采用透明材料，不仅可以起到防护作用还可以清楚地观察到试验过程。

各组件所含零件以及其相互关系如图2。机架为一个框架式结构，主要结构包括电机安装孔、加载组件导向柱、砂轮组件安装孔以及防护组件的安装螺纹孔。驱动组件的电机通过4颗M16×50螺钉固定在机架上，电机的轴端通过平键B12×50与小带轮相连。加载组件主要由位于同一轴线上的拉力传感器、伸缩油缸和导向立柱组成，拉力传感器一端通过M20×50螺钉固定在机架上，另一端通过双头螺柱与升降油缸缸底相连，导向立柱导向部分嵌入在机架安装部的导向槽内，防止其转动，下部通过插入圆柱销20×95与油缸活塞杆相连。液压系统根据拉力传感器的反馈数据来调整油缸行程，实现调定的截齿相对于砂轮的压力。装夹组件的转向连接块通过大螺母安装在导向立柱上并可以绕其转动，当截齿在砂轮上位置确定时，通过2颗M16×50螺钉拧紧固定，滑动连接块的一端安装在转向连接块上，并可以在其上滑动，也是通过2颗M16×50螺钉拧紧固定。通过变频调节电机转速、微调转向连接块和滑动连接块相对砂轮的位置实现截齿相对于砂轮线速度的连续变化。滑动连接块的另一端通过2颗M16×50螺钉安装可调整角度的试验齿座，从而实现截齿相对于砂轮的角度变化。砂轮组件主要包括一块圆形标准砂轮磨料，试验过程中砂轮不仅要转动还需要承受截齿的压力和自身重力，其与机架的相对位置关系由主轴结构完成，它通过圆螺母和托盘与主轴连接。砂轮的转动通过由平键B18×50安装在主轴上的大带轮、电机上的小带轮，两者由皮带驱动实现。主轴不仅受到径向力还受到轴向力，需用大小两盘圆锥滚子轴承分别安装在机架的上下表面来固定。正面和侧面共有四块透明钢化玻璃作为护板，由螺钉安装在机架上。

Claims (6)

1.一种截齿摩擦磨损试验装置，其特征在于包括驱动组件、加载组件、装夹组件、砂轮组件、传动组件与机架组件，驱动组件通过传动组件带动砂轮组件转动，加载组件包括液压油缸，液压油缸连接装夹组件，装夹组件上安装可以调整滑动和转动位置的试验截齿。

2.根据权利要求1所述的截齿摩擦磨损试验装置，其特征在于所述的加载组件包括位于同一轴线上的拉力传感器、液压油缸和导向立柱，拉力传感器一端固定在机架组件上、另一端连接液压油缸缸底，液压油缸活塞杆端连接导向立柱下部，导向立柱上部导向部分嵌入机架组件上的导向槽内。

3.根据权利要求2所述的截齿摩擦磨损试验装置，其特征在于所述的导向立柱上安装有可相对其转动也可相对其固定的转向连接块，转向连接块上安装有可相对其滑动也可相对其固定的滑动连接块，滑动连接块的自由端安装试验齿座。

4.根据权利要求3所述的截齿摩擦磨损试验装置，其特征在于转向连接块通过螺母安装在导向立柱上，并通过螺钉定位；滑动连接块也通过螺钉定位于转动连接块上。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的截齿摩擦磨损试验装置，其特征在于所述的驱动组件包括固定在机架之上的电机，电机输出轴连接小带轮，小带轮通过皮带连接大带轮，大带轮安装于主轴，主轴上还连接有砂轮，电机为变频电机。

6.根据权利要求4所述的截齿摩擦磨损试验装置，其特征在于其还包括防护组件，防护组件包括机架四周设置的透明钢化玻璃。