随着我国煤炭开采技术的持续发展,煤矿综采区域机械设备的稳定性与可靠性日益引起研究人员的重视。刮板输送机链轮组件经常由于密封失效导致频繁升井维修,不但增加企业运营成本,还严重影响了企业的产能,是煤矿企业面临的一个重要问题。本文针对链轮组件浮动油封失效问题展开分析与研究,提出一种新的链轮组件的密封方式,即指尖密封。论文主要研究内容如下:1.通过企业的实地调研,掌握了刮板输送机链轮组件工作原理,对链轮组件整体进行了三维建模,分析其结构。从拆解维修的链轮组件报告中分析出浮动油封的失效形式,并对浮动油封的组成部分O型圈进行了有限元分析,获得其被压紧时应力应变云图,研究并总结出了浮动油封失效原因。2.基于链轮组件的实际密封工况,确立了新型密封约束条件,引入指尖密封。在链轮组件结构不发生重大改变的基础上,设计了指尖密封结构,并根据链轮组件结构参数建立了指尖密封有限元模型。分析了指尖梁数、指尖梁根圆、密封片厚度的改变对指尖密封性能、磨损性能的影响。根据上述分析结果,确立最优密封片几何参数。同时建立了指尖密封主要泄漏通道模型,研究了链轮组件实际工况下指尖密封的主要泄漏位置,获得了转子跳动量变化对指尖密封性能影响规律。3.考虑到刮板输送机在运转过程中不可避免会产生振动现象,建立了指尖密封固有特性分析模型,分析并得到了装配压力和跳动量的变化对指尖密封固有特性的影响规律。探究了链轮轴的激励形式,进而划分了指尖密封动态分析转子计算区域。分析了理想工况下装配压力、轴承游隙、装配过盈量对指尖密封性能、磨损性能的影响。研究了链轮组件卡链、停机两种工况下指尖密封动态性能表现,获得其封严、磨损性能的变化规律。4.介绍了指尖密封实验台,根据链轮组件内部密封腔结构,设计并加工了指尖密封片、壳体、挡板、跑道等实验件,将实验件进行装配,并安装至指尖密封实验台上。建立了链轮组件工况下指尖密封实验的准备工作。在几何、工艺等参数一定条件下,分析并测量了静、动态指尖密封泄漏实验,与仿真结果进行对比,进行误差分析。在转子转速不同的条件下,改变挡板厚度调整密封片装配压力,记录并分析转速与装配压力的变化对指尖密封泄漏间隙的影响规律,验证了链轮组件工况下指尖密封的封严性能。