刮板輸送機是煤礦井下工作面普遍采用的煤載運輸裝備。大多采用圓鋼首尾套接的封閉焊接的圓環(huán)鏈。這種鏈條允許連環(huán)在各個方向相互轉(zhuǎn)動，可以實現(xiàn)空間短距離導(dǎo)向的隨時變化；適用于有垂直和水平彎曲等多方向彎曲要求的綜采工作面的運輸。但是，圓環(huán)鏈由于其在鏈輪齒數(shù)一定時，鏈輪直徑較大，產(chǎn)生的動力載荷和沖擊較大，對短距離直線運輸?shù)钠椒�(wěn)性影響極大。
由于連續(xù)運輸系統(tǒng)工作時，需要隨連續(xù)采煤機頻繁調(diào)動，所以，對連續(xù)運輸系統(tǒng)各單元運輸機構(gòu)的平穩(wěn)性和在巷道內(nèi)通過性要求較高。減輕機器的振動，減小機器的尺寸在連續(xù)運輸系統(tǒng)的設(shè)計中尤為重要。
1、鏈條型式的選擇
刮板運輸機構(gòu)是通過鏈條和鏈輪的嚙合驅(qū)動傳遞牽引力的。鏈條作為牽引構(gòu)件，帶動固定在其上的刮板沿料槽運動而使物料運移。
由嚙合驅(qū)動的原理可知，鏈條和鏈輪在嚙合運動過程中，交替出現(xiàn)相切和相割的位置．在鏈傳動中稱之為多邊效應(yīng)。多邊效應(yīng)對運輸機構(gòu)的工作性能影響極大。驅(qū)動鏈輪均勻轉(zhuǎn)動時，會引起鏈條速度的波動，此時鏈輪的圓周速度雖然是恒定的，但鏈條的繞人分支和繞出分支的分量卻是變化的。由于速度波動引起加速度的變化，在鏈體中產(chǎn)生動力載荷。同時，鏈條到鏈輪轉(zhuǎn)動的軸心的距離也是不斷變化的，存在橫向與上下運動，由于鏈條的這種橫向運動而引起的沖擊會產(chǎn)生更為不利的動力載荷。
多邊效應(yīng)的影響可用反映鏈條線速度變化的鏈速不均勻系數(shù)來表示
從上式中可以看出，鏈速不均勻系數(shù)K僅與驅(qū)動鏈輪的齒數(shù)z有關(guān)，增加鏈輪齒數(shù)是減小動力載荷的有效措施。
圓環(huán)鏈由于在嚙合過程中，平環(huán)與立環(huán)均須支撐，所以，其鏈輪的結(jié)構(gòu)尺寸較大。受驅(qū)動裝置空間條件的限制，采用圓環(huán)鏈為牽引構(gòu)件時，齒數(shù)不易過大。
為減輕機器的振動，減小機器的尺寸，LY1500/865 - 10型連續(xù)運輸系統(tǒng)牽引鏈條選用了套筒滾子鏈。
現(xiàn)以實例將套筒滾子鏈與圓環(huán)鏈在使用中的差別進行對比。
1、Y1500/865 -10型連續(xù)運輸系統(tǒng)各單元運輸機構(gòu)和通用的40 T刮板輸送機的驅(qū)動功率均為40kW。LY1500/865 -10型連續(xù)運輸系統(tǒng)驅(qū)動鏈輪為10齒，節(jié)圓直徑為164.392 mm；40T刮板輸送機驅(qū)動鏈輪為7齒，節(jié)圓直徑為288.36mm。
從這兩組數(shù)字對比可以得出，采用套筒滾子鏈，鏈條速度不均勻性降低100%，也就是說，刮板鏈工作的平穩(wěn)性增強100%，而機頭高度尺寸減小了43%。
套筒滾子鏈由于擠裝在內(nèi)軸上的套筒與固定在外鏈板上的銷軸形成了一個大的平面鉸鏈，通過表面硬化處理，套筒和銷軸的耐磨性提高了許多，套筒上附加的滾子使外部的摩擦載荷減小，加上平穩(wěn)性增強，沖擊減小，其運行速度可大大提高。圓環(huán)鏈的鏈速一般均小于l m/s，而套筒滾子鏈的鏈速可達3m／s以上。
2、鏈輪齒形的確定
鏈輪齒形與齒輪齒形相比，有較大的靈活性。合理的鏈輪齒形應(yīng)滿足嚙合要求、使用要求和加工工藝性要求。
為滿足嚙合要求，首先，使鏈條鉸鏈在嚙入和嚙出時不與輪齒發(fā)生干涉。這一點可以通過做包絡(luò)圖做出輪齒不發(fā)生干涉的極限齒廓曲線，保證鏈條順利地嚙入和嚙出。其次，由于鏈條在工作過程中不可避免地會磨損伸長，使鏈條和鏈輪的接觸點外移，鏈輪齒形應(yīng)具有足夠的容納鏈條節(jié)距伸長的能力，保證鏈節(jié)伸長后仍能使鏈條與鏈輪保持正常接觸。同時，由于鏈傳動多邊效應(yīng)的存在，鏈條在緊邊位置的運動并不是作勻速直線運動，而是在縱向與橫向都存在周期性波動，為了能充分利用輪齒工作段，防止鏈條因波動而掉鏈，一般均在工作段外再延長一段齒頂曲線。
加工工藝性要求是指在加工鏈輪齒形時，應(yīng)簡化齒形，減少刀具數(shù)量，降低切齒工作量。
嚙合要求和加工工藝性要求是對鏈輪齒形的一般性要求，而使用要求是對工況適應(yīng)性的要求，是正確使用套筒滾子鏈作為牽引構(gòu)件的關(guān)鍵。對于煤礦井下原煤運輸工況，鏈輪齒形的設(shè)計應(yīng)使齒槽形狀具有較強的容納煤粉的能力。為此，應(yīng)減小齒廓齒溝段的曲率半徑，加大側(cè)隙，設(shè)計中采用了中心偏離的齒形曲線。齒溝中心分離量的選取，應(yīng)滿足鏈輪輪齒彎曲強度的要求，應(yīng)具有合理的作用角。鏈輪作用角是決定鏈輪齒形的重要參數(shù)，作用角不合理時，會導(dǎo)致嚙合沖擊增大，并產(chǎn)生跳齒和爬高現(xiàn)象。跳齒和爬高時鏈傳動中出現(xiàn)早期失效形式。圖1所示為鏈輪齒形的示意圖。
為獲得更好的使用效果，在齒槽兩端面切出斜面，使煤粉易于從齒槽內(nèi)排出。
3、使用效果與結(jié)論
連續(xù)運輸系統(tǒng)在神東礦區(qū)的應(yīng)用取得了成功，在總體設(shè)計、適應(yīng)性、可靠性上達到了同類產(chǎn)品的國際先進水平。使用套筒滾子鏈，滿足了運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性和高度尺寸的要求；合理的齒形設(shè)計，使鏈條、鏈輪的獲得了極高的可靠性，過煤量達到2 Mt。
通過對兩種鏈條的對比分析和應(yīng)用，可以看出：套筒滾子鏈可有效提高傳動平穩(wěn)性；降低機頭的高度尺寸，滿足了行走設(shè)備、短距離、直線運輸?shù)囊蟆Ｓ捎谔淄矟L子鏈只可以在一個平面內(nèi)運行和轉(zhuǎn)向，無法滿足有多向彎曲要求的工況，例如：在煤礦井下綜采工作面的刮板輸送機，在運行過程中，既要適應(yīng)底板起伏，又要適應(yīng)支架推移+套筒滾子鏈就無法滿足這些使用要求，所以在長距離和有雙向彎曲要求的綜采工作面刮板輸送機上，應(yīng)采用可以雙向撓曲，適應(yīng)垂直彎曲和水平彎曲工況的圓環(huán)鏈。
