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2011-08-15 00:48:59張紅梅
科學(xué)之友 2011年8期
張紅梅
（山西煤礦機(jī)械制造有限責(zé)任公司，山西 太原 030031）
托輥是帶式輸送機(jī)的重要部件，種類(lèi)多、數(shù)量大。它占了一臺(tái)帶式輸送機(jī)總成本的35%，承受了70%以上的阻力，因此，托輥質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響整臺(tái)帶式輸送機(jī)的質(zhì)量。
加工誤差影響托輥質(zhì)量的有徑向圓跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)、旋轉(zhuǎn)阻力等，其中引起徑向圓跳動(dòng)超差的因素較多，所以徑向圓跳動(dòng)是較難控制的一項(xiàng)，而它卻是衡量托輥是否優(yōu)質(zhì)的主要項(xiàng)目。在國(guó)家規(guī)定的跳動(dòng)量范圍內(nèi)，可以保持皮帶機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，否則就會(huì)使得皮帶輸送機(jī)皮帶共振跳動(dòng)，造成物料拋灑，污染環(huán)境，在帶速越高的情況下越顯得徑向圓跳動(dòng)量小的必要性。在加工中，保證徑向圓跳動(dòng)符合《中華人民共和國(guó)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》（MT821—2006）中的要求。
為保證托輥徑向圓跳動(dòng)，應(yīng)選用托輥專(zhuān)用電焊管，外徑采用《帶式輸送機(jī)托輥用電焊鋼管》（GB/T 13792—92）較高級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，在源頭上為托輥減小徑跳值作好有利保障。從工序上分析：
（1）在切管機(jī)切斷過(guò)程中，定期檢查與修正切管機(jī)定尺端面的平面度。切刀刀片每次用直角尺找正夾裝，保障輥皮兩端面管口的平行度不大于4 um。與減少管口的外翻毛刺或保證兩端管口外倒角均勻，倒角最大不超過(guò)0.5×45°，倒角過(guò)大將在鏜管過(guò)程中，與管定位胎的接觸面過(guò)大而增加管口鏜孔橢圓度，從而引起徑向圓跳動(dòng)超差。
（2）鏜管工序是保障徑向圓跳動(dòng)不超差的關(guān)鍵工序，輥皮兩端所鏜孔同軸度直接影響托輥的徑向圓跳動(dòng)。托輥是一個(gè)批量件產(chǎn)品，在日常工作中發(fā)現(xiàn)，管定位胎與管子線(xiàn)性接觸夾裝，很容易磨損成深槽形態(tài)。因管子的外徑較高級(jí)也有約至少±0.4 mm的公差（參考《帶式輸送機(jī)托輥用電焊鋼管》（GB/T 13792—92）），所以在切管工序管子的外倒角不可能很均勻，兩端的定位胎形成的深槽就不一致，用磨損的定位胎鏜輥皮兩端止口，同軸度肯定無(wú)從談起，所以在鏜管中，應(yīng)該養(yǎng)成定期檢查管定位胎的習(xí)慣。在鏜管工序?yàn)橄菇遣痪鶆蚨鸬溺M孔橢圓度過(guò)大的因素，先將管定位胎工作面初始出廠(chǎng)設(shè)計(jì)的45°改制為30°，經(jīng)過(guò)試用，統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)托輥的徑向圓跳動(dòng)合格率上升；再次將管定位胎工作面角度更改為20°，經(jīng)試用統(tǒng)計(jì)后，托輥的徑向圓跳動(dòng)合格率繼續(xù)上升；后又再次將管定位胎工作面減少至15°，但由于錐度減小，管定胎的開(kāi)口過(guò)小，造成工作中上料困難。為能順利加工，最后將管定位胎工作面的工作部位縮減為15°，非工作部位依然保留初始設(shè)計(jì)角度45°，并將淬火硬度提高至HRC58-60。經(jīng)批量加工生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)，托輥的徑向圓跳動(dòng)達(dá)到一個(gè)較高的、穩(wěn)定的合格率。經(jīng)過(guò)縮小角度改制后，減小了輥皮因定位胎磨損從定位胎背面穿出的可能性，延長(zhǎng)了管定位胎的使用壽命。
（3）在雙頭焊機(jī)焊接托輥輥體過(guò)程中，焊接變形、雙頭頂芯的同軸度、所用軸承座徑跳與端跳都是本道工序?qū)ν休亸较驁A跳動(dòng)有影響的幾個(gè)因素。焊接變形只能減少，不能消除，經(jīng)過(guò)工藝驗(yàn)證，目前采用電流260 A，電壓22 V，既能滿(mǎn)足焊接要求又將焊接變形降至最小。為保證雙頭頂芯的同軸度，定期用百分表調(diào)試頂芯同軸度，以達(dá)到最佳工作狀態(tài)。軸承座采用的沖壓加工方法，它的端跳與徑跳合格與否對(duì)托輥徑向圓跳動(dòng)影響較大，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，采用合格的軸承座。
軸向竄動(dòng)量是托輥的又一項(xiàng)重要性能要求。因?yàn)槟壳暗拿旱V用皮帶機(jī)制造技術(shù)、皮帶輸送機(jī)安裝技術(shù)，往往會(huì)出現(xiàn)皮帶跑偏的情況，如果托輥的軸向竄動(dòng)量大，就會(huì)造成托輥的較早損壞。欲控制托輥的軸向竄動(dòng)量，分析引起軸向竄動(dòng)超差涉及的因素有輥皮的長(zhǎng)度、輥皮鏜孔的深度、軸承座的深度、密封件的厚度，所有累加起來(lái)的誤差，最終體現(xiàn)在托輥軸車(chē)工序檔距大小的問(wèn)題。所以在日常工作中，為保證托輥軸向竄動(dòng)量符合MT821—2006《煤礦用帶式輸送機(jī)托輥技術(shù)條件》中規(guī)定：在500 N軸向載荷作用下，托輥的軸向竄動(dòng)值不得大于1.2 mm，配車(chē)軸檔距是改善軸向竄動(dòng)量超差手段。再在壓裝工序，做好定位芯，防止過(guò)壓密封件，造成密封件壓死損傷薄壁邊緣，人為加大軸檔，也是引起軸向竄動(dòng)超差的一大原因。
帶式輸送機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，托輥的靈活性顯得非常重要，如果托輥靈活度不好、旋轉(zhuǎn)阻力系數(shù)高的時(shí)候，整個(gè)皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)就得付出更大的動(dòng)力、消耗更多的電力，有時(shí)還會(huì)造成皮帶撕裂、電機(jī)燒毀的情況，更嚴(yán)重的時(shí)候可以引起火災(zāi)。在加工中，引起旋轉(zhuǎn)阻力升高的因素有鏜管過(guò)程中同軸度與輥體焊接后兩端軸承座孔的同軸度、縱向迷宮式密封之間的配合、裝配應(yīng)力。引起輥體焊接后的兩端軸承座孔的同軸度超差原因，與前所述徑向圓跳動(dòng)超差在雙頭對(duì)焊機(jī)上的原因相同。密封之間的配合采用非接觸式，裝配應(yīng)力在裝配中或多或少都存在，為減弱裝配應(yīng)力，在托輥壓裝中各密封件手工按壓完成后整體裝入托輥中，盡量放置密封件與輥體端面平行，以防止密封件翻邊導(dǎo)置托輥徹底不轉(zhuǎn)。在裝配工序壓裝機(jī)所用定位芯軸過(guò)短會(huì)引起密封件壓死也是影響旋轉(zhuǎn)阻力大小的一個(gè)原因。并且在裝配完成后，將托輥軸向方向與地面平行，離地面一定距離輕摔托輥，以消除裝配應(yīng)力；在軸向方向與地面垂直，離開(kāi)地面一定距離輕摔兩端，勻開(kāi)兩端軸卡與外檔圈之間的軸向間隙，確保托輥轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，以降低旋轉(zhuǎn)阻力。軸向竄動(dòng)值小也是引起旋轉(zhuǎn)阻力過(guò)大的原因之一。
綜上所述，雖然托輥在帶式輸送機(jī)中是一個(gè)較小部件，結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，但制造出高質(zhì)量的托輥并非易事。
張紅梅
（山西煤礦機(jī)械制造有限責(zé)任公司，山西 太原 030031）
托輥是帶式輸送機(jī)的重要部件，種類(lèi)多、數(shù)量大。它占了一臺(tái)帶式輸送機(jī)總成本的35%，承受了70%以上的阻力，因此，托輥質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響整臺(tái)帶式輸送機(jī)的質(zhì)量。
加工誤差影響托輥質(zhì)量的有徑向圓跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)、旋轉(zhuǎn)阻力等，其中引起徑向圓跳動(dòng)超差的因素較多，所以徑向圓跳動(dòng)是較難控制的一項(xiàng)，而它卻是衡量托輥是否優(yōu)質(zhì)的主要項(xiàng)目。在國(guó)家規(guī)定的跳動(dòng)量范圍內(nèi)，可以保持皮帶機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，否則就會(huì)使得皮帶輸送機(jī)皮帶共振跳動(dòng)，造成物料拋灑，污染環(huán)境，在帶速越高的情況下越顯得徑向圓跳動(dòng)量小的必要性。在加工中，保證徑向圓跳動(dòng)符合《中華人民共和國(guó)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》（MT821—2006）中的要求。
為保證托輥徑向圓跳動(dòng)，應(yīng)選用托輥專(zhuān)用電焊管，外徑采用《帶式輸送機(jī)托輥用電焊鋼管》（GB/T 13792—92）較高級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，在源頭上為托輥減小徑跳值作好有利保障。從工序上分析：
（1）在切管機(jī)切斷過(guò)程中，定期檢查與修正切管機(jī)定尺端面的平面度。切刀刀片每次用直角尺找正夾裝，保障輥皮兩端面管口的平行度不大于4 um。與減少管口的外翻毛刺或保證兩端管口外倒角均勻，倒角最大不超過(guò)0.5×45°，倒角過(guò)大將在鏜管過(guò)程中，與管定位胎的接觸面過(guò)大而增加管口鏜孔橢圓度，從而引起徑向圓跳動(dòng)超差。
（2）鏜管工序是保障徑向圓跳動(dòng)不超差的關(guān)鍵工序，輥皮兩端所鏜孔同軸度直接影響托輥的徑向圓跳動(dòng)。托輥是一個(gè)批量件產(chǎn)品，在日常工作中發(fā)現(xiàn)，管定位胎與管子線(xiàn)性接觸夾裝，很容易磨損成深槽形態(tài)。因管子的外徑較高級(jí)也有約至少±0.4 mm的公差（參考《帶式輸送機(jī)托輥用電焊鋼管》（GB/T 13792—92）），所以在切管工序管子的外倒角不可能很均勻，兩端的定位胎形成的深槽就不一致，用磨損的定位胎鏜輥皮兩端止口，同軸度肯定無(wú)從談起，所以在鏜管中，應(yīng)該養(yǎng)成定期檢查管定位胎的習(xí)慣。在鏜管工序?yàn)橄菇遣痪鶆蚨鸬溺M孔橢圓度過(guò)大的因素，先將管定位胎工作面初始出廠(chǎng)設(shè)計(jì)的45°改制為30°，經(jīng)過(guò)試用，統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)托輥的徑向圓跳動(dòng)合格率上升；再次將管定位胎工作面角度更改為20°，經(jīng)試用統(tǒng)計(jì)后，托輥的徑向圓跳動(dòng)合格率繼續(xù)上升；后又再次將管定位胎工作面減少至15°，但由于錐度減小，管定胎的開(kāi)口過(guò)小，造成工作中上料困難。為能順利加工，最后將管定位胎工作面的工作部位縮減為15°，非工作部位依然保留初始設(shè)計(jì)角度45°，并將淬火硬度提高至HRC58-60。經(jīng)批量加工生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)，托輥的徑向圓跳動(dòng)達(dá)到一個(gè)較高的、穩(wěn)定的合格率。經(jīng)過(guò)縮小角度改制后，減小了輥皮因定位胎磨損從定位胎背面穿出的可能性，延長(zhǎng)了管定位胎的使用壽命。
（3）在雙頭焊機(jī)焊接托輥輥體過(guò)程中，焊接變形、雙頭頂芯的同軸度、所用軸承座徑跳與端跳都是本道工序?qū)ν休亸较驁A跳動(dòng)有影響的幾個(gè)因素。焊接變形只能減少，不能消除，經(jīng)過(guò)工藝驗(yàn)證，目前采用電流260 A，電壓22 V，既能滿(mǎn)足焊接要求又將焊接變形降至最小。為保證雙頭頂芯的同軸度，定期用百分表調(diào)試頂芯同軸度，以達(dá)到最佳工作狀態(tài)。軸承座采用的沖壓加工方法，它的端跳與徑跳合格與否對(duì)托輥徑向圓跳動(dòng)影響較大，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，采用合格的軸承座。
軸向竄動(dòng)量是托輥的又一項(xiàng)重要性能要求。因?yàn)槟壳暗拿旱V用皮帶機(jī)制造技術(shù)、皮帶輸送機(jī)安裝技術(shù)，往往會(huì)出現(xiàn)皮帶跑偏的情況，如果托輥的軸向竄動(dòng)量大，就會(huì)造成托輥的較早損壞。欲控制托輥的軸向竄動(dòng)量，分析引起軸向竄動(dòng)超差涉及的因素有輥皮的長(zhǎng)度、輥皮鏜孔的深度、軸承座的深度、密封件的厚度，所有累加起來(lái)的誤差，最終體現(xiàn)在托輥軸車(chē)工序檔距大小的問(wèn)題。所以在日常工作中，為保證托輥軸向竄動(dòng)量符合MT821—2006《煤礦用帶式輸送機(jī)托輥技術(shù)條件》中規(guī)定：在500 N軸向載荷作用下，托輥的軸向竄動(dòng)值不得大于1.2 mm，配車(chē)軸檔距是改善軸向竄動(dòng)量超差手段。再在壓裝工序，做好定位芯，防止過(guò)壓密封件，造成密封件壓死損傷薄壁邊緣，人為加大軸檔，也是引起軸向竄動(dòng)超差的一大原因。
帶式輸送機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，托輥的靈活性顯得非常重要，如果托輥靈活度不好、旋轉(zhuǎn)阻力系數(shù)高的時(shí)候，整個(gè)皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)就得付出更大的動(dòng)力、消耗更多的電力，有時(shí)還會(huì)造成皮帶撕裂、電機(jī)燒毀的情況，更嚴(yán)重的時(shí)候可以引起火災(zāi)。在加工中，引起旋轉(zhuǎn)阻力升高的因素有鏜管過(guò)程中同軸度與輥體焊接后兩端軸承座孔的同軸度、縱向迷宮式密封之間的配合、裝配應(yīng)力。引起輥體焊接后的兩端軸承座孔的同軸度超差原因，與前所述徑向圓跳動(dòng)超差在雙頭對(duì)焊機(jī)上的原因相同。密封之間的配合采用非接觸式，裝配應(yīng)力在裝配中或多或少都存在，為減弱裝配應(yīng)力，在托輥壓裝中各密封件手工按壓完成后整體裝入托輥中，盡量放置密封件與輥體端面平行，以防止密封件翻邊導(dǎo)置托輥徹底不轉(zhuǎn)。在裝配工序壓裝機(jī)所用定位芯軸過(guò)短會(huì)引起密封件壓死也是影響旋轉(zhuǎn)阻力大小的一個(gè)原因。并且在裝配完成后，將托輥軸向方向與地面平行，離地面一定距離輕摔托輥，以消除裝配應(yīng)力；在軸向方向與地面垂直，離開(kāi)地面一定距離輕摔兩端，勻開(kāi)兩端軸卡與外檔圈之間的軸向間隙，確保托輥轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，以降低旋轉(zhuǎn)阻力。軸向竄動(dòng)值小也是引起旋轉(zhuǎn)阻力過(guò)大的原因之一。
綜上所述，雖然托輥在帶式輸送機(jī)中是一個(gè)較小部件，結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，但制造出高質(zhì)量的托輥并非易事。
