卢剑波

（大同市焦煤矿有限责任公司， 山西 怀仁 038001）

引言

随着综采技术的迅猛发展，滚筒式电动牵引采煤机的应用越来越频繁，成为了综采工艺中的常用设备之一。在实际的工作过程中，采煤机的剪切滚筒承受着复杂的力。滚筒的切割反作用力有三个去向，分别是被左牵引箱，中间电控箱和右牵引箱消化。采煤机主体三部分的连接主要由6 组长螺杆组件和几组短螺杆组成。最近，山西某矿井在作业过程中有一个长螺杆被打断，由此可见采煤机的可靠性还有待改进。

1 长螺杆断裂故障

长螺杆组件沿采煤剪切机主体的圆周方向进行安装。每个长螺杆组件均包括一个长螺钉、液压螺母、垫圈和螺母，具体组成结构见图1。

图1 长螺杆组件构成示意图

通过对长螺杆的断点位置进行探究，得知在液压螺母和垫圈之间存在一个明显的连接螺纹，这就是螺杆嘴脆弱的地方，极易产生断裂。图2 可以看见一小部分断裂处的形态，这个断裂的截面竟然一点都不粗糙。并且在液压螺母和断裂的螺杆部分掉入之前，一直都在正常运行，直至断裂掉入刮板输送机后才有了故障发生。因此，截断长螺丝的一部分以进行质量检查。损坏的样本如图3 所示。

图2 长螺杆断裂面局部图

图3 长螺杆断裂截取样本

2 断裂原因

发生断裂事故之后，产品质量变成了作业中重点关注的问题，需立刻进行强度检查和材料测试分析来规避事故。

2.1 强度检查

长螺杆的材料为40CrNiMoA，屈服极限σs=835 MPa，断裂处的螺纹规格为M72×4，最大允许液压螺母油压为180 MPa，相应的拉力F=1 343 kN。……