前言：
搖臂試采煤機的重要部件，出廠前都需要對其進行嚴格的試驗，檢查其各項試驗項目是否滿足MT/T82-1998標準規定[1]，搖臂的形狀不規則，不利于固定。一直以來，我廠采用壓塊式壓緊方式。此種方式壓緊使得搖臂整體固定不牢固，試驗過程中容易產生偏斜，造成振動嚴重。對于大功率采煤機搖臂，此種方式的壓緊局限性越來越明顯，因此我們迫切需要對夾具進行改進，以滿足大功率采煤機搖臂的試驗。
目前搖臂夾具使用中問題分析
采煤機出廠前都要經過嚴格的各種測試。其中重要部件搖臂及內牽引的試驗時間要求不小于4小時，檢測轉速、溫度、齒輪的嚙合情況、軸承溫升，以及運轉噪聲等等[1]。
搖臂試驗過程中，既需要搖臂的牢固固定，同時，也要盡量接近搖臂實際工作狀態，以模擬實際工況下的負載情況。
目前所使用夾具為如圖1所示方式。此種方式固定的是行星頭部分的內齒圈外殼，和搖臂電機外殼。
圖1 改進前搖臂夾持圖
如圖1所示，此搖臂為左右臂，滾筒逆時針旋轉。加載時，假定行星頭處固定，則電機處受到如圖1所示的水平分力F1；假定電機處固定，則行星頭部位受水平分力如圖1所示F1’， 由于固定架是由螺桿組成，無法抵消水平方向的分力；整個機構存在左右搖動；由于機構的晃動，加劇系統的振動，連接螺桿容易松動，存在嚴重的安全隱患，不利于試驗以及數據采集。由于下壓塊與上壓條由兩條螺栓直接固定在底板上，下壓塊的固定并不牢固，更加劇了夾具整體的不穩定性。
此種固定方式，夾具與搖臂之間的接觸為線接觸，夾持部位受力大，容易造成行星頭處內齒圈以及電機處機殼變形，搖臂工作時的受力點主要是行星頭處與連接耳處，故此時的試驗與部件現場工作狀態有很大差別，搖臂殼體在測試過程中并未得到有效加載，殼體的缺陷得不到有效的驗證。
搖臂夾具的改進
圖2 改進后搖臂夾具
圖3 行星頭部位夾具示意
改進后，夾持部位為搖臂行星頭處內齒圈和搖臂與主機架連接耳處。行星頭部位采用與行星頭大小一致的圓柱形護板夾持，連接耳處與固定底座采用銷軸連接。夾具與試驗臺之間采用螺栓連接。
如圖2，圖3所示，行星頭處的夾持為面接觸，各方向受力均勻，避免了內齒圈的局部變形。，夾具上下部分采用螺栓連接，夾持部分采用錐面自鎖配合[2]，并配合錐套，使得上下夾具整體性更高，且與內齒圈配合更好。通過改進，減小了螺栓的受力，避免了因螺栓松動而導致夾持失效；避免了夾具與內齒圈結合面產生過度變形而導致夾持失效。
連接耳處采用銷軸固定，改變了之前的夾持位置，避免了電機殼體在壓塊擠壓下局部變形，使得搖臂固定更牢固。此種夾持方式，使得搖臂的固定更接近實際工況。
結論：
經過結構的改進，行星頭與連接耳處的夾緊更牢固。夾緊處的兩種底座采用整體式，整體剛性好，且底面寬度更寬，較改進之前更容易實現后底座與平臺的壓緊，避免因夾具的剛性不足而導致試驗系統的不穩定，振動明顯下降。
改進后，完善了搖臂整體的試驗內容，真正實現了搖臂的模擬工況試驗，尤其是實現了搖臂殼體的整體加載，使得采集的各項數據更真實科學。