矿用齿轨及刮板输送机的制作方法

本发明属于矿用机械设备技术领域，具体涉及一种矿用齿轨及刮板输送机。

背景技术：

煤矿井下工作面采掘装备主要由刮板输送机、采煤机组成，采煤过程中，通过采煤机截割滚筒对煤层进行采掘，且将煤块装在刮板输送机上，无链牵引系统通过采煤机牵引轮与输送机齿轨之间的啮合，在截割过程中滚筒的截割反力作用在输送机齿轨上，输送机齿轨因截割反力等作用导致牵引轮对齿柱产生剪切力，齿柱的齿面接触应力较大，引发齿轨齿面塑性变形、齿柱断裂等，最终引起故障而停产。且传统采煤机牵引轮与齿轨啮合时，接触面积小，齿柱及牵引轮的啮合齿磨损严重，设备使用寿命受到限制。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种采煤机牵引轮与齿轨齿柱接触应力较小、设备运行过程中磨损较小的矿用齿轨及刮板输送机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种矿用齿轨，包括相对设置的主侧立板及副侧立板，还包括齿柱，所述齿柱连接于所述主侧立板与所述副侧立板之间，所述齿柱的横截面为准渐开线型，所述齿柱沿长轴线的两侧呈对称的弧状，且所述齿柱中部的宽度小于两端的宽度。

优选地，所述齿柱沿齿长方向呈双曲线形，具体地，以所述齿柱的长轴线为y轴，以所述齿柱长轴线的平行水平面的中垂线为x轴，建立标准双曲线方程：

其中，a表示所述齿轨形成的双曲线的实轴长，b表示所述齿轨形成的双曲线的虚轴长，a>0，b>0，tan30°≤a/b≤tan85°，以使曲面的曲率平缓。

优选地，所述齿柱沿齿长方向呈凹圆弧状。

优选地，所述齿柱沿齿长方向的凹圆弧的弧度为121°～170°。

一种矿用刮板输送机，包括采煤机牵引轮及如上所述的矿用齿轨，所述采煤机牵引轮啮合于所述矿用齿轨的相邻两个所述齿柱形成的啮合空间。

优选地，所述采煤机牵引轮的啮合齿的两侧具有弧状凸起，以增加所述采煤机牵引轮与所述齿柱的长度方向的接触面积。

由上述技术方案可知，本发明提供了一种，其有益效果是：通过在所述齿轨的齿长方向采用凹缩的弧形设计，保证了齿轨齿柱在主、副侧板处截面积增大，提高了齿柱两端抗剪切力的能力，同时齿长方向采用凹缩弧增大了与采煤机牵引轮啮合时的接触面积、降低了啮合时的接触应力、减缓了齿面磨损。由于齿长方向采用凹圆弧修形设计，在与输送机水平弯曲时牵引轮啮合时的分力背向采煤机抱靴内面，能够有效减小采煤机抱靴内壁与齿轨副板之间的摩擦力，提高齿轨和采煤机抱靴的使用寿命。

附图说明

图1是矿用齿轨俯视图。

图2是矿用齿轨正视截面图。

图3是矿用齿轨与采煤机牵引轮的截面图。

图中：矿用齿轨10、主侧立板100、副侧立板200、齿柱300、矿用刮板输送机1、采煤机牵引轮20。

具体实施方式

以下结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。

请参看图1与图2，一实施例中，一种矿用齿轨10，包括相对设置的主侧立板100、副侧立板200及齿柱300，所述齿柱300连接于所述主侧立板100与所述副侧立板200之间，所述齿柱300的横截面为准渐开线型，所述齿柱300的齿长方向的两侧对称，且为凹缩弧状，即所述齿柱300沿长轴线的两侧呈对称的弧状，且所述齿柱300中部的宽度小于两端的宽度。所述齿柱300与所述主侧立板100与所述副侧立板200的结合处截面积变大，提高了所述齿柱300两端抗剪切力的能力，降低所述齿柱300在运行过程中，从与述主侧立板100与所述副侧立板200的结合处断裂的风险。同时，请一并参看图3，所述齿柱300在齿长方向采用凹缩弧增大了与采煤机牵引轮啮合时的接触面积、降低了啮合时的接触应力、减缓了齿面磨损，有利于延长所述所述矿用齿轨的使用寿命。再者，在刮板输送机水平弯曲时，与采煤机牵引轮啮合时的分力背向采煤机抱靴内面，提高采煤机牵引轮的自回中心能力，能够有效减小采煤机抱靴内壁与齿轨副板之间的摩擦力，提高齿轨和采煤机抱靴的使用寿命。

具体的，所述齿柱300沿齿长方向呈双曲线形，即以所述齿柱300的长轴线为y轴，以所述齿柱长轴线的中垂线为x轴，该中垂线平行于水平面，建立标准双曲线方程：

其中，a表示所述齿轨形成的双曲线的实轴长，b表示所述齿轨形成的双曲线的虚轴长，a>0，b>0，tan30°≤a/b≤tan85°，以使所述齿柱300所形成的双曲线的两条渐近线之间的夹角增加，即所述齿柱300长度方向的曲率变平缓，使所述齿柱300的凹面平缓，进一步降低剪切应力，降低磨损，提高设备使用寿命。

一具体实施方式中，所述齿柱300沿齿长方向呈凹圆弧状。

进一步地，所述齿柱300沿齿长方向的凹圆弧的弧度为121°～170°，且所述齿柱300的弧度由上至下逐渐减小，及靠近所述齿柱300底部的的弧度最小，所述齿柱300顶端的弧度最大。

请参看图3，一种矿用刮板输送机1，包括采煤机牵引轮20及如上所述的矿用齿轨10，所述采煤机牵引轮20啮合于所述矿用齿轨10的相邻两个所述齿柱300形成的啮合空间。进一步地，所述采煤机牵引轮20的啮合齿的两侧具有弧状凸起，啮合时，所述采煤机牵引轮20的凸面与所述齿柱300的凹面光滑配合，增大了接触面积，以进一步降低啮合时的接触应力、提高齿面接触强度、减少了齿面磨损。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种矿用齿轨及刮板输送机，属于矿用机械设备技术领域。包括相对设置的主侧立板、副侧立板及齿柱，齿柱连接于主侧立板与副侧立板之间，齿柱的横截面为准渐开线型，齿柱的齿长方向的两侧对称，且为凹缩弧状。通过在齿轨的齿长方向采用凹缩的弧形设计，保证了齿轨齿柱在主、副侧板处截面积增大，提高了齿柱两端抗剪切力的能力，同时齿长方向采用凹缩弧增大了与采煤机牵引轮啮合时的接触面积、降低了啮合时的接触应力、减缓了齿面磨损。由于齿长方向采用凹圆弧修形设计，在与输送机水平弯曲时牵引轮啮合时的分力背向采煤机抱靴内面，能够有效减小采煤机抱靴内壁与齿轨副板之间的摩擦力，提高齿轨和采煤机抱靴的使用寿命。

技术研发人员：刘庆华;张成武;朱永年;张林;王进军;吴立忠;沈丰;梅伏萍;王继国
受保护的技术使用者：宁夏天地奔牛实业集团有限公司;宁夏天地重型装备科技有限公司
技术研发日：2019.05.05
技术公布日：2019.08.13