制絲線單向帶式輸送機被動輥的結構改進

任天政

貴州中煙工業(yè)有限責任公司貴陽卷煙廠，貴州貴陽 550009

摘 要 帶式輸送機被動輥輪軸的軸頸磨損故障是卷煙廠制絲線常見的故障類型。本文對被動輥的軸頸結構進行了優(yōu)化，采用可拆卸式螺旋軸套結構替代可能磨損的軸頸與軸承配合。若軸套發(fā)生磨損，可在不拆卸輥輪軸的情況下原位置更換軸套即可修復原軸頸磨損的故障，而無需從機架上拆裝被動輥輪軸，無需對輥輪軸進行堆焊、精車等修復性加工，使原有的備品備件簡化為只儲備軸套。

關鍵詞 帶式輸送機；被動輥輪軸；軸頸結構；設計優(yōu)化；改進

中圖分類號 TH22 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）13-0084-02

在煙草行業(yè)的制絲生產(chǎn)線中，帶式輸送機是不可或缺的輔聯(lián)設備，它實現(xiàn)了煙葉、煙梗、煙絲在制絲生產(chǎn)線中前后工序的輸送功能，在制絲生產(chǎn)線中分布廣泛、數(shù)量眾多。貴陽卷煙廠的制絲車間有A、B、C、F、CO2膨脹共計5條生產(chǎn)線，帶式輸送機共計349條之多，單向帶式輸送機占比92%，其中高空輸送帶多達169條，維護難度較大。帶式輸送機的一種常見的故障形式是被動輥輪軸與軸承配合的軸頸位置磨損。針對該種故障，對被動輥輪軸的軸頸結構進行優(yōu)化設計，簡化帶式輸送機的備品備件儲備，便于維修作業(yè)，降低維修工勞動強度，降低維修成本，縮短故障維修時間，增強對故障處理的響應能力。

1 帶式輸送機被動輥輪軸存在的問題

目前，對被動軸軸頸故障進行修復的處理措施是拆卸軸承，將被動輥輪拆下，對軸頸進行堆焊、精車加工，使其恢復原有尺寸精度。廠里設備現(xiàn)狀是存在較大比例的高空輸送帶，被動輥輪軸重量繁重。常常需要3～4個修理工配合作業(yè)，將約30公斤被動輥從3m～4m高空抬上抬下，耗時2h才能完成拆卸和裝配工作，修復加工時間大概需要1h完成，生產(chǎn)連續(xù)性受到較大影響。此外，為省去加工時間，庫存中不得不儲備各種規(guī)格的輥輪軸，致使庫存量增大。因此，需要一種便于維修、維修耗時短的軸頸結構給予生產(chǎn)連續(xù)性以有力的保障。

2 帶式輸送機原理及原被動輥結構

如圖1所示，DPH型帶式輸送機是煙草行業(yè)中具有代表性的輸送設備。其由減速機、主動輥、輸送帶、改向輥、張緊機構、被動輥、毛刷輥等主要部件構成。其工作原理如下：被動輥通過張緊機構的張緊作用與主動輥形成對環(huán)形皮帶的拉力，依靠皮帶的持續(xù)拉力與主、被動輥輪形成足夠的摩擦力，由減速電機帶動主動輥驅動環(huán)形皮帶運行，而將物料送達到下個工序。

圖2所示為原被動輥輪軸結構。改進前，被動輥輪軸通過輻板的焊接形成無縫鋼管與軸頭的聯(lián)接。軸頭與軸承配合的軸頸部分精車加工至表面粗糙度1.6，軸頸尺寸精度為?35h6與軸承形成過渡配合，依靠帶座外球面球軸承UCT207的止退螺釘加強與軸頸的緊固。

3 解決方案

由于軸承的失效，軸頸磨損往往發(fā)生率較高，那么在保證可靠強度的前提下，將軸頸設計成可分離式結構，方便、快速地拆卸磨損的軸頸，更換新的軸頸即可解決該問題。

3.1 帶式輸送機新型軸頸結構的設計思路

如圖3所示，為改造后的軸頸結構示意圖，其由螺紋軸1、抱箍緊固螺釘2、抱箍3及螺紋套軸頸4構成。在該種分離式結構中，螺紋軸套4與螺紋軸1采用M22×2.5螺紋聯(lián)接緊固；抱箍3通過M10內(nèi)六角螺栓緊固，形成對軸套4和螺紋軸1臺階分界面處的過盈配合，因原設計該處截面強度尺寸為?45，由此抱箍3補償該臺階分界處的強度，確保了整個結構的強度可靠性。相比于原結構，其具有如下優(yōu)點。

1）拆卸方便，降低勞動強度。尤其對于高空皮帶的軸頸磨損故障，該種結構可使得在不從設備上拆卸笨重的輥筒的情況下原位置進行軸頸的更換，降低了機修工的作業(yè)難度和作業(yè)風險；通過軸承座滑槽上的機架空間，內(nèi)六角扳手即可拆卸抱箍3上的緊固螺栓，解除抱箍3的過盈配合，用S=30呆板手擰下螺紋軸套4即可完成更換作業(yè)。

2）備品備件的大量簡化。原有被動輥輪軸的尺寸主要分為800mm、1 000mm、1 200mm、1 400mm四種規(guī)格，要省去修復軸頸磨損所需的堆焊、精車加工時間，需儲備以上4種規(guī)格的輥輪軸，如此占用了較大的庫存空間和庫存成本。雖然該四種規(guī)格的輥輪軸的輥輪體的尺寸不一樣，然而其軸頭尺寸卻是統(tǒng)一的，通過儲備同種規(guī)格的螺紋軸套即可大大簡化備品備件的儲備。

3）大幅節(jié)省維修時間，提高故障維修的靈活性。原維修故障的耗時主要來自于維修步驟較多，尤其在維修空間較為局促的場合，耗時會更長些。為此，原有的故障維修模式是等待生產(chǎn)的安排，預留半天維修時間來進行處置。改造后的結構由于更換耗時縮短為25min左右，所以，維修模式優(yōu)化為交接班間隔即可進行螺紋軸套的更換，對生產(chǎn)的保證更加有效，提高了應對故障突發(fā)的能力。

3.2 帶式輸送機分離式軸頸結構的制作

1）如圖4所示為螺旋軸套的零件圖。其中，螺旋軸套采用45號鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)工藝處理至HB225-255。與螺紋軸為同樣材質(zhì)和同樣熱處理工藝。

2）螺旋軸套內(nèi)螺紋的旋向為一左一右。被動輥輪軸的運動在設備運行中為旋轉運動，因此螺旋結構的防松問題是分離式軸頸結構可靠性的另一個關鍵點。以面對兩側軸頭的參照角度來看，被動輥輪軸兩側軸頭的運動方向為一順一逆時針；而兩側螺紋軸套與螺紋軸在設備運行期間的相對運動趨勢為一順一逆時針；當被動輥輪軸旋轉時，對于順時針轉向的一側軸頭，螺紋軸套與螺紋軸的相對運動趨勢為逆時針，該側螺紋軸套的內(nèi)螺紋加工成左旋螺紋，同理，逆時針轉向一側的內(nèi)螺紋加工成右旋螺紋。因此，在輥輪軸安裝時，須分清該側軸頭的旋轉方向，不可混裝。

3）內(nèi)螺紋為M22×2.5普通粗牙螺紋，軸套所允許的徑向磨損量為7.5mm。在設備運行中，軸套所允許的磨損極限為7.5mm，在此之前必須更換軸套，否則會損壞螺紋軸的螺紋。

4）軸套設有30mm榫槽以便30mm呆板手拆裝軸套。

5）裝配時，螺紋套與螺紋軸須涂抹防銹油脂，以防螺紋軸套與螺紋軸卡死。

4 結論

該被動輥輪軸的軸頸結構力求做到簡化帶式輸送機的備品備件儲備，便于維修作業(yè)，降低維修工勞動強度，降低維修成本，縮短故障維修時間，增強對故障處理的應對響應能力。

參考文獻

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