一種井下輸送設備中的鏈條及其扁平立式鏈環的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種井下輸送設備中的鏈條及其扁平立式鏈環，扁平的立式鏈環由兩長邊和兩短邊形成封閉的環形；短邊包括短邊中間段和位于短邊中間段兩端的短邊過渡段，短邊過渡段過渡連接短邊中間段和對應的長邊；且，短邊中間段弧形設置，其內弧與外弧的圓心位于立式鏈環的扁平中心線上，且內弧和外弧的圓心相互錯離。本方案中將鏈環設計為扁平狀，降低鏈環的高度，以滿足開采設備的空間設計需求，同時，通過短邊截面積的變化設計，使得短邊相較于內弧、外弧同心的方式，能夠具有較大的截面積，從而具備較高的強度，而且又能夠在工藝上實現與高度降低后的長邊實現對接。
【專利說明】
一種井下輸送設備中的鏈條及其扁平立式鏈環
技術領域
[0001]本發明涉及輸送設備技術領域，具體涉及一種井下輸送設備中的鏈條及其扁平立式鏈環。
【背景技術】
[0002]鏈條作為井下輸送設備的核心驅動部分，起著傳遞動力的作用。鏈條封閉成環形在輸送設備上受鏈輪的驅動循環運轉，在鏈條上間隔一定距離安裝有配合輸送機槽型的刮板，鏈條運動帶著刮板前進，停留在輸送機溜槽內的礦物質經過刮板的鏟刮不斷從設備的溜槽中移動，直到輸送機的機頭位置卸載，完成礦物的輸送任務。
[0003]鏈條是由若干鏈環彼此相互掛鉤而成，鏈環一般為圓形鏈環，在鏈條的使用過程中容易出現煤壁局部片幫或者后部放頂時出現的堆積現象，會導致鏈條受力迅速增加甚至出現斷鏈現象。而且，當驅動裝置的功率增加時，鏈條承受的負荷也相應地提高。為了解決這些問題，需要提升鏈條的強度，通常采用的方式，就是增加鏈環直徑以及具有更大橫截面的鏈環。
[0004]然而，增加鏈環直徑時，會造成鏈條的整個高度增大，進而影響溜槽的底鏈空間，導致整個輸送機的高度增加，這樣就與礦井中的設備設計、使用緊湊的初衷背離，特別是中、低煤層開采造成大的困擾。
[0005]有鑒于此，如何既降低鏈條高度，又能夠滿足目前對于鏈條的強度需求，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
【發明內容】
[0006]為解決上述技術問題，本發明提供一種井下輸送設備中的鏈條及其扁平立式鏈環，該立式鏈環具有較低的高度，且強度也能夠滿足使用需求。
[0007]本發明提供的一種扁平立式鏈環，扁平的所述立式鏈環由兩長邊和兩短邊形成封閉的環形;所述短邊包括短邊中間段和位于短邊中間段兩端的短邊過渡段，所述短邊過渡段過渡連接所述短邊中間段和對應的所述長邊;且，所述短邊中間段弧形設置，其內弧與外弧的圓心位于所述立式鏈環的扁平中心線上，且所述內弧和所述外弧的圓心相互錯離。
[0008]本方案中將鏈環設計為扁平狀，降低鏈環的高度，以滿足開采設備的空間設計需求，同時，通過設計立式鏈環的具體形態，具體是通過短邊截面積的變化設計，使得短邊相較于內弧、外弧同心的方式，能夠具有較大的截面積，從而具備較高的強度，而且又能夠在工藝上實現與高度降低后的長邊實現對接。即，本方案可以彌補長邊高度降低后可能導致的強度削弱，而使立式鏈環整體上依然具備較高的強度。
[0009]可選地，所述短邊中間段相對所述扁平中心線對稱設置，且所述短邊中間段所對應的圓心角為60度至80度。
[0010]可選地，所述內弧圓心相較于所述外弧圓心，更靠近所述內弧。
[0011]可選地，所述外弧圓心相較于所述內弧圓心，更靠近所述內弧。
[0012]可選地，所述短邊中間段的橫截面為橢圓形，且自所述扁平中心線至所述短邊過渡段，所述橢圓形的長軸逐漸增加，所述長軸垂直于所述扁平中心線。
[0013]可選地，所述短邊中間段的橫截面為圓形或長圓形，且長圓形的平直邊對應于所述短邊中間段的內、外表面。
[0014]可選地，所述短邊過渡段的外弧為與所述長邊對接處倒圓形成，且所述外弧自所述短邊中間段向所述長邊，徑向尺寸逐漸減小;所述短邊過渡段的橫截面積逐漸減小。
[0015]可選地，所述長邊呈扁平狀，內外表面呈大致的平面；
[0016]所述長邊包括長邊中間段，且兩端均依次連接長邊漸縮段、長邊漸擴段;所述長邊漸縮段的兩側呈向內收縮的斜面，所述長邊漸縮段與所述短邊過渡段對接;所述長邊漸擴段兩端對接所述長邊漸縮段和所述長邊中間段，且所述長邊漸擴段整體寬度漸擴;所述長邊中間段的兩側為大致的豎直面。
[0017]可選地，所述長邊漸縮段和所述長邊漸擴段相接位置的截面積，與所述短邊中間段的中心位置截面積，比值范圍為0.5-0.8。
[0018]可選地，所述長邊中間段的截面積，與所述短邊中間段的中心位置截面積，比值范圍為0.7-1。
[0019]可選地，所述立式鏈環的高度與所述短邊中間段中心位置的直徑，比值范圍為
2.1~2.6ο
[0020]本發明還提供一種井下輸送設備中的鏈條，包括依次串聯的立式鏈環和圓環，所述立式鏈環為上述任一項所述的扁平立式鏈環，因而具有與上述立式鏈環同樣的技術效果O
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本發明所提供扁平立式鏈環一種具體實施例的結構示意圖；
[0022]圖2為圖1的主視圖；
[0023]圖3為圖2的左視圖；
[0024]圖4為圖2的俯視圖；
[0025]圖5為圖2中A-A向剖視圖；
[0026]圖6為圖2中B-B向剖視圖；
[0027]圖7為本發明所提供立式鏈環第二實施例的主視圖；
[0028]圖8為圖7的左視圖；
[0029]圖9為圖7的俯視圖；
[0030]圖10為圖7中D-D向剖視圖；
[0031]圖11為圖7中E-E向剖視圖；
[0032]圖12為圖本發明所提供立式鏈環第三實施例的側視圖。
[0033]圖1-12中附圖標記對應關系如下:
[0034]10立式鏈環
[0035]11長邊、Ila長邊中間段、Ilb長邊漸擴段、Ilc長邊漸縮段
[0036]12短邊、12a短邊中間段、12b短邊過渡段
[0037]I扁平中心線
【具體實施方式】
[0038]為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
[0039]請參考圖1-4，圖1為本發明所提供扁平立式鏈環一種具體實施例的結構示意圖；圖2為圖1的主視圖；圖3為圖2的左視圖；圖4為圖2的俯視圖。
[0040]該實施例中的扁平立式鏈環10，包括相對分布的兩長邊11，以及位于兩端并連接兩長邊11以形成封閉環形的兩個短邊12。鏈條一般由鏈環依次環環套接形成，則相鄰的兩個鏈環中，在正常使用中，通常一者呈水平狀態，另一者呈豎直狀態，呈豎直狀態的則稱為立式鏈環10，以圖1為視角，其上下方向可以理解為通常的豎直狀態，則該立式鏈環10的高度h即其上下方向的高度。顯然，立式、豎直、水平等均是對鏈環通常工作狀態時的一種描述，并不對鏈環的具體結構形成限制。
[0041]顯然，以圖1為視角，兩長邊11也是分別位于上、下方向，兩短邊12位于左右兩端的方向。
[0042]本實施例中，短邊12具體包括短邊中間段12a和位于短邊中間段12a兩端的短邊過渡段12b，短邊過渡段12b過渡連接短邊中間段12a和對應的長邊11。且，短邊中間段12a弧形設置，其內弧與外弧的圓心位于立式鏈環10的扁平中心線I上，且內弧和外弧的圓心相互錯離。
[0043]此處對立式鏈環10作分段說明，是為了便于說明整個立式鏈環10的形態變化情況，顯然，無論立式鏈環10還是水平鏈環通常均是整體式的結構。
[0044]本方案中將鏈環設計為扁平狀，降低鏈環的高度，以滿足開采設備的空間設計需求，同時，通過設計立式鏈環10的具體形態，使其具有所需的結構強度。
[0045]上述圓心相互錯離包括兩種方式:
[0046]第一種、內弧圓心相較于外弧圓心，更靠近內弧。
[0047]該方案，以扁平中心線I為起點，短邊中間段12a的截面積將逐漸增加至短邊過渡段12b，繼而連接至長邊11。假如以外弧、內弧同心時為基準進行比較，本方案中短邊中間段12a中部的厚度相對較窄，容易彎折至短邊過渡段12b，易于加工。考慮到強度問題，長邊11的高度可以適當增加。
[0048]第二種、外弧圓心相較于內弧圓心，更靠近內弧。
[0049]該方案，以扁平中心線I為起點，短邊中間段12a的截面積將減小至短邊過渡段12b，繼而連接至長邊11。仍以外弧、內弧同心時為基準進行比較，本方案中短邊中間段12a的厚度可以設計為相對較大，強度高，長邊11的高度可以進一步降低，從而也便于彎折過渡。因此，該方案實際上在不增加甚至進一步減小整個立式鏈環10高度的前提下，又能夠較好地滿足強度需求和加工工藝需求。
[0050]即通過短邊12截面積的變化設計，使得短邊12相較于內弧、外弧同心的方式，能夠具有較大的截面積，從而具備較高的強度，而又能夠在工藝上實現與高度降低后的長邊11實現對接。即，本方案可以彌補長邊11高度降低后可能導致的強度削弱，而使立式鏈環10整體上依然具備較高的強度。
[0051 ]本方案中，整個立式鏈環1的重量相比于同規格的圓形鏈環，重量減少近16 %。該改進在整個鏈條中將起到尤為明顯的效果，井下輸送設備通常使用長度三、四百米的鏈條，立式鏈環10占其二分之一，也就是總重量可降低8%，這降低的重量可以有效地轉化成輸送設備的輸送量，提高了設備的輸送力。而且，立式鏈環10高度的降低，可以有效減少與之適應的井下輸送設備的底鏈空間，從而降低設備的總重，降低設備成本和曠方的搬運工作量。
[0052]如圖1所示，短邊中間段12a沿扁平中心線I對稱設置，短邊中間段12a對應的圓心角可以設計為60度至80度，試驗和理論分析證明該角度設計，使得短邊過渡段12b和短邊中間段12a的配合強度更高。
[0053]作為進一步的優化，短邊過渡段12b的內弧圓心處于扁平中心線I上，外弧為與所述長邊對接處倒圓形成，且外弧自短邊12向長邊11，徑向尺寸逐漸減小。由上述描述可知，短邊中間段12a的內弧和外弧不同心，使得整個短邊中間段12a呈截面積漸增或遞減的趨勢，而短邊過渡段12b是銜接短邊中間段12a至長邊11的部分，從圖1、2可看出，短邊過渡段12b處于立式鏈環10的四個拐角位置，將其設計為內弧圓心處于扁平中心線I，外弧與長邊11倒角形成外弧，使得整個短邊12回歸至易于同長邊11相接的形態，而由于長邊11處于扁平的狀態，故短邊過渡段12b外弧的徑向尺寸需要逐漸減小，以平緩地過渡至長邊11，減少應力集中的位置。
[0054]短邊過渡段12b外弧徑向尺寸逐漸減小的同時，截面積也逐漸減小，逐漸收縮以形成易于能夠與長邊11對接的形態。
[0055]對于上述各實施例，長邊11的內、外表面大致呈平面，且長邊11具體可以包括長邊中間段11a，且長邊中間段Ila的兩端均依次連接長邊漸擴段11b、長邊漸縮段11c，這里的漸擴和收縮指的是立式鏈環10該部分外表面的寬度變化，以及兩側的內收或外擴變化。長邊漸縮段Ilc的兩側呈向內收縮的斜面，與短邊過渡段12b對接，且長邊漸縮段Ilc的外表面開始呈現為大致的平面狀，從圖2可看出，整個長邊11的外表面與兩側之間形成棱邊，該棱邊并非尖銳的線性，而是具有倒角。長邊漸擴段Ilb兩端對接長邊漸縮段Ilc和長邊中間段11a，且長邊漸擴段Ilb整體寬度漸擴，其兩側雖然逐漸外擴，但仍然體現為內收的斜面，直至外擴至長邊中間段Ila后，兩側才呈大致的豎直面，且整體寬度基本保持不變。上述的漸擴和收縮，是按照自短邊過渡段12b至長邊11的方向而言。
[0056]長邊漸縮段11c，可以在整個立式鏈環10兩端的位置形成一定的內收空間，以給套入該立式鏈環10內的水平鏈環提供活動空間，增加鏈條調整的靈活性。長邊漸縮段Ilc再連接長邊漸擴段Ilb可以平緩地過渡至較寬的長邊中間段11a，以使長邊中間段Ila具有更高的強度。
[0057]長邊漸縮段Ilc和長邊漸擴段Ilb相接位置(標記為II的位置)的截面積，與短邊中間段12a的中心位置截面積(對應于扁平中心線I處的截面積)，比值范圍可以選取為0.5-
0.9，優選地選取為0.5-0.8，該比值范圍是根據短邊中間段12a內、外弧不同心時的設計，與實際裝配使用范圍所形成的較佳的即成數據。本發明方案中，主要是需要降低整個立式鏈環10的高度，以使立式鏈環10呈現出扁平的狀態，兩端的短邊12承受較大的壓力，而上述的長邊漸縮段Ilc和長邊漸擴段Ilb相接位置實際上是截面積相對較小的位置，對該位置與短邊中間段12a的中心位置截面積作如上限定，可以保證整個立式鏈環10的強度。
[0058]長邊中間段Ila的截面積，與短邊中間段12a的中心位置截面積，比值范圍可以是
0.6-1，優選地選取為0.7-1。與上述比值范圍的選取目的一致，根據受力分析，如此設定可以保證強度，結合了截面積、強度、立環槽間隙等因素優化得出。
[0059]此外，立式鏈環10的高度與短邊中間段12a中心位置的直徑，比值范圍可以是2.1-
2.6，優選地選取為2.3-2.4。立式鏈環10的高度反應出立式鏈環10的扁平程度，對其作限定，同樣是兼顧高度降低和強度的需求，并且是滿足與平環連接所需空間后，所獲得的最小值區間。
[0060]請繼續參考圖3并結合圖5理解，圖5為圖2中A-A向剖視圖。
[0061]長邊中間段Ila的外表面(文中所述的外表面，是指圖1中上、下、左、右朝外的表面，垂直紙面方向的表面為側面)實際上并非平直的平面，而是中部為窄平面，窄平面的兩邊為向下傾斜的斜面。兩邊向下傾斜時便于鍛造成型，而窄平面則可以適應于支撐的需求，立式鏈環10在使用過程中會與設備槽體中板相接，窄平面可以減小單位面積的壓強，減小磨損量。從圖3中可看出，窄平面實際上從短邊過渡段12b即開始形成。
[0062]另外，圖6為圖2中B-B向剖視圖。該實施例中短邊中間段12a的橫截面為圓形，在整個短邊中間段12a，其截面形狀可以保持不變。過渡至長邊11時，截面形狀近似為矩形截面。圓形截面的短邊12矩形截面的長邊11相互配合，使得整體的強度得以滿足使用需求。當然，短邊中間段12a截面形狀可以根據長邊11的截面形狀比例進行調整。即，短邊中間段12a的截面形狀，自扁平中心線I向兩側長邊11過渡時，其截面形狀也可以具有收縮或是擴展的趨勢，形成橢圓狀，這里的收縮或是擴展均是指徑向的尺寸收縮或是擴展。
[0063]設計立式鏈環時，如果長邊11的近似矩形截面的徑向尺寸比較大(矩形截面的長、短邊尺寸接近或相等)，可以設計短邊中間段12a的截面形狀保持不變，或，設計為截面形狀逐漸收縮;如果長邊11的近似矩形截面的徑向尺寸比較小(矩形截面的長、短邊尺寸比例相差較大)，則可設計為短邊中間段12a的截面形狀保持不變，或，設計為截面形狀逐漸擴展。
[0064]請繼續參考圖7-11，圖7為本發明所提供立式鏈環第二實施例的主視圖；圖8為圖7的左視圖；圖9為圖7的俯視圖；圖10為圖7中D-D向剖視圖；圖11為圖7中E-E向剖視圖。
[0065]與上述實施例基本一致，只是該實施例中，自短邊中間段12a的中部開始，立式鏈環10的外表面中部即開始設置窄平面，如圖7-11所示，即此時短邊中間段12a的截面大致為長圓形，長圓形的平直邊對應于外表面，平直邊即窄平面。可以理解，在鍛造工藝允許的情況下，窄平面寬度可以盡量增加，以提高承壓能力。
[0066]請參考圖12，圖12為圖本發明所提供立式鏈環第三實施例的側視圖。
[0067]與上述各實施例相同，區別僅在于，該實施例中，短邊中間段12a的截面形狀可以設計為橢圓形，并且，在向長邊11過渡時，橢圓形的長軸(垂直于扁平中心線)逐漸加長，繼而形成如圖11所示的β角，即相當于在走向短邊過渡段12b的過程中，短邊中間段12a逐漸加寬(圖11中的左右方向)，增加了短邊過渡段12b和長邊11連接處的強度，而使立式鏈環10整體上依然具備較高的強度。
[0068]除了上述扁平立式鏈環10，本發明還提供一種井下輸送設備中的鏈條，井下輸送設備例如可以是煤礦用輸送機、轉載機、錘式破碎機等。鏈條包括依次串聯的立式鏈環10和圓環，立式鏈環10為上述任一實施例所述的扁平立式鏈環10。由于上述立式鏈環10具有上述技術效果，具有該立式鏈環10的井下輸送設備的鏈條，也具有相同的技術效果，此處不再贅述。
[0069]以上僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種扁平立式鏈環，其特征在于，扁平的所述立式鏈環(10)由兩長邊(11)和兩短邊(12)形成封閉的環形;所述短邊(12)包括短邊中間段(12a)和位于短邊中間段(12a)兩端的短邊過渡段(12b)，所述短邊過渡段(12b)過渡連接所述短邊中間段(12a)和對應的所述長邊(11); 且，所述短邊中間段(12a)弧形設置，其內弧與外弧的圓心位于所述立式鏈環(10)的扁平中心線(I)上，且所述內弧和所述外弧的圓心相互錯離。2.如權利要求1所述的扁平立式鏈環，其特征在于，所述短邊中間段(12ab)相對所述扁平中心線(I)對稱設置，且所述短邊中間段(12a)所對應的圓心角為60度至80度。3.如權利要求1所述的扁平立式鏈環，其特征在于，所述內弧圓心相較于所述外弧圓心，更靠近所述內弧。4.如權利要求1所述的扁平立式鏈環，其特征在于，所述外弧圓心相較于所述內弧圓心，更靠近所述內弧。5.如權利要求1所述的扁平立式鏈環，其特征在于，所述短邊中間段(12a)的橫截面為橢圓形，且自所述扁平中心線(I)至所述短邊過渡段(12b)，所述橢圓形的長軸逐漸增加，所述長軸垂直于所述扁平中心線(I)。6.如權利要求1所述的扁平立式鏈環，其特征在于，所述短邊中間段(12a)的橫截面為圓形或長圓形，且長圓形的平直邊對應于所述短邊中間段(12a)的內、外表面。7.如權利要求1-6任一項所述的扁平立式鏈環，其特征在于，所述短邊過渡段(12b)的外弧為與所述長邊(11)對接處倒圓形成，且所述外弧自所述短邊中間段(12a)向所述長邊(11)，徑向尺寸逐漸減小;所述短邊過渡段(12b)的橫截面積逐漸減小。8.如權利要求7所述的扁平立式鏈環，其特征在于，所述長邊(11)呈扁平狀，內外表面呈大致的平面； 所述長邊包括長邊中間段(11a)，且兩端均依次連接長邊漸擴段(11b)、長邊漸縮段(Ilc);所述長邊漸縮段(Ilc)的兩側呈向內收縮的斜面，所述長邊漸縮段(Ilc)與所述短邊過渡段(12b)對接;所述長邊漸擴段(Ilb)兩端對接所述長邊漸縮段(Ilc)和所述長邊中間段(11a)，且所述長邊漸擴段(Ilb)整體寬度漸擴;所述長邊中間段(Ila)的兩側為大致的豎直面。9.如權利要求8所述的扁平立式鏈環，其特征在于，所述長邊漸縮段(Ilc)和所述長邊漸擴段(Ilb)相接位置的截面積，與所述短邊中間段(12a)的中心位置截面積，比值范圍為0.5—0.8 ο10.如權利要求8所述的扁平立式鏈環，其特征在于，所述長邊中間段(Ila)的截面積，與所述短邊中間段(12a)的中心位置截面積，比值范圍為0.7-1。11.如權利要求1-6任一項所述的扁平立式鏈環，其特征在于，所述立式鏈環(10)的高度與所述短邊中間段(12a)中心位置的直徑，比值范圍為2.1-2.6。12.—種井下輸送設備中的鏈條，其特征在于，包括依次串聯的立式鏈環(10)和圓環，所述立式鏈環(10)為權利要求1-11任一項所述的扁平立式鏈環。
【文檔編號】B65G19/20GK105966840SQ201610503386
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】穆潤青, 王力軍, 賈東升, 段寶輝, 黃志寶, 付智慧, 康宇, 鄭楊, 李春飛, 張樹, 于敏
【申請人】中煤張家口煤礦機械有限責任公司