淺析皮帶機滾筒焊接工藝

申磊 薛軍芳 王鑫濤

摘要：近年來，我國重工業(yè)以及農(nóng)業(yè)機械化程度飛速前進。許多先進的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設備都被引入到日常的工作中。其中，皮帶機（帶式輸送機）就是非常重要的設備之一。盡管我國的皮帶機在生產(chǎn)技術上取得了不小的進步。但是，公司在生產(chǎn)中，有許多細節(jié)上的問題沒有完全解決。其中皮帶機滾筒焊接工藝就是影響皮帶機質(zhì)量的重要因素之一。本文分析了皮帶機滾筒焊接工藝的原理和常見問題，就皮帶機滾筒焊接工藝重要性和改進方式提出了自己的見解。

關鍵詞：皮帶機；滾筒焊接；現(xiàn)狀；改進方案

滾筒是皮帶輸送機的重要組成部分，在輸送機工作過程中發(fā)揮著不可缺少的作用，是機器的傳輸帶和其他部件連接的關節(jié)點。滾筒承重能力和使用壽命直接關系著皮帶機生產(chǎn)效率的高低。隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，生產(chǎn)節(jié)奏的不斷加快，皮帶機運輸作業(yè)中，對滾筒的扭矩和質(zhì)量、重量提出了新的要求。高負荷、高質(zhì)量的滾筒，才能真正滿足市場和使用者的要求。滾筒的焊接工藝是關系到滾筒整體質(zhì)量的重要工序，但是在實際生產(chǎn)中，生產(chǎn)的合格率并不能使人滿意，次品率較高。所以，滾筒的焊接工藝越來越受到生產(chǎn)廠家的重視，廠家技術人員不斷探索改進工藝。

1.皮帶機以及滾筒的定義

皮帶機又被稱為帶式輸送機，根據(jù)移動能力被分為固定式和移動式兩種。皮帶機是一種連續(xù)輸送機械，具有結構簡易，運輸方便等優(yōu)點。主要設計原理是通過利用滾筒與輸送帶之間的摩擦力對貨物進行機械的傳輸，改變貨物的位置，降低生產(chǎn)成本和時間成本。

滾筒根據(jù)形式可以分傳動滾筒和改向滾筒，傳動滾筒是驅動設備運轉的主要部件，滾筒表面通常要進行包膠或者鑄膠處理，膠面形式為人字或菱形塊狀。傳動滾筒為了適應不同機械的需求，對筒體一般根據(jù)需要采用卷焊或者鑄焊技術進行生產(chǎn)。

改向滾筒根據(jù)安裝位置不同可以分為卸載滾筒、張緊滾筒、機尾滾筒等，改向滾筒筒體形式與傳動滾筒基本一致，根據(jù)扭力情況和筒體直徑確定制作形式。

2.傳統(tǒng)滾筒焊接工藝

2.1 傳統(tǒng)的焊接技術

我國傳統(tǒng)的滾筒焊接方法最早采用焊條焊接，現(xiàn)在大多采用CO2 氣體保護焊，這種傳統(tǒng)的焊接方式在滾筒生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)夾渣、裂縫、燒穿、融合不到位等問題，而且焊接速度較慢，一個批次僅焊兩件，而且由于工人技術水平有不同，造成滾筒焊接合格率不高，使得返修工作量較大，浪費寶貴的生產(chǎn)成本。[1]

2.2 傳統(tǒng)焊接技術的問題

滾筒在隨著皮帶機轉動的時候，其受力狀態(tài)隨著貨物重量的變化而不斷變化，滾筒的負荷是一種交替變化的動態(tài)情況，因此，滾筒的應力情況也不穩(wěn)定。所以，滾筒有可能在長時間的使用下受到磨損或者應力突然超出受力范圍而出現(xiàn)裂紋或者焊縫開焊，再者是沒有突出的變形情況下出現(xiàn)裂縫，這種破壞就是滾筒的疲勞破壞。滾筒的焊縫區(qū)域是應力的主要影響區(qū)，如果滾筒的焊接質(zhì)量不過關，滾筒就會在運轉過程中不斷出現(xiàn)疲勞破壞，細小的裂縫逐漸增加，最后呈蛛網(wǎng)狀，導致最終的斷裂。滾筒焊縫開裂還會引起對皮帶受力變化，從而導致皮帶跑偏，嚴重的會直接損傷皮帶，給安全生產(chǎn)帶來隱患。[2]

2.3 傳統(tǒng)的焊接方式

傳統(tǒng)的焊接過程，首先是使用CO2 氣體保護焊對焊道坡口正面進行焊接處理；再不斷地打磨、清理，準備焊接；使用碳弧氣刨進行清理，為坡口的背面進行打底焊之前的準備；然后就是采用埋弧焊或者CO2 氣體保護焊進行連續(xù)多次的填充焊接；最后進行焊接過程的最后一步，蓋面焊。

這樣的焊接工藝存在一些問題，具體問題如下：

首先，工人在埋弧焊程序之前要對打底工作處理三遍以上，工序繁冗，任務繁重；而且由于保護氣體選用的是CO2，CO2的特點就是會使得焊絲端頭熔化金屬的過程有些麻煩，無法順利形成均勻的軸向自由過渡，因此還要采用短路和熔滴縮頸爆斷。其次，傳統(tǒng)的焊接工作都是由工人手工完成，手工焊接比機器焊接來說，穩(wěn)定性較差，隨著高強度工作的進行，工人在體力和精力上會有一個疲勞期，在這個疲勞期內(nèi)進行的焊接工作，很難保證質(zhì)量。這就為加渣、氣孔等焊接缺陷的出現(xiàn)埋下了隱患。

3.焊接工藝的改進方式

3.1 焊接準備

在焊接工作之前，要進行精心的焊前準備工作，在焊接前，要做電機停電等措施。還需要對坡口和兩旁50毫米以內(nèi)和焊絲上的水、銹、塵土、油漬等污漬清理，焊劑必須要在250℃的高溫下連續(xù)烘干兩小時后再使用。

筒皮焊接前在焊道兩端增加引弧板和滅弧板。

3.2 焊材的挑選

滾筒筒皮一般都是用特殊的材料卷制成型。滾筒的直焊縫和環(huán)焊縫一般都是用手工電焊的方式進行電弧焊接。所以對焊接材料的選擇至關重要，這些材料選擇都要和滾筒材料的金屬韌性、塑性、延展性、熔點、材料強度保持一致，至少不能低于滾筒的原有材料的基本參數(shù)。否則會降低焊縫強度，將導滾筒的抗裂性下降，影響滾筒的二次使用。根據(jù)選擇的材料、坡口和接頭的設計參數(shù)，選用適當直徑的焊條、焊絲，我公司一般采用CO2 氣體保護焊，焊絲直徑1.2mm。

3.3 埋弧焊工藝

經(jīng)過焊評后，將二氧化碳保護焊打底改為一遍清根后或者采用單面焊雙面成型的焊接工藝后，進行埋弧焊。為了避免埋弧焊產(chǎn)生的超額電流，將打底層擊穿問題。技術人員建議的方法是提高首層埋弧焊的推進速度減少焊槍擺動幅度，保證焊縫的質(zhì)量。埋弧焊是一種電弧在焊劑層下燃燒的焊接方法，可以有效保證焊接的穩(wěn)定性，使焊接的密度維持在一個平均水準，提高焊接生產(chǎn)率，環(huán)保節(jié)能，成為滾筒焊接的重要改進方式。

4.結論

皮帶機滾筒的焊接技術是我國基層工業(yè)技術實力的縮影，對提高工業(yè)生產(chǎn)率和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機械化程度有重要的促進作用。本文對傳統(tǒng)的焊接技術進行了分析，并找出了針對老舊技術的改進方式，這些改進方式能夠促進皮帶機滾筒的筒皮與輪轂進行有效對接、并且可以形成精細優(yōu)質(zhì)的焊縫，保證滾筒的質(zhì)量要求，對皮帶機的整機正常運轉奠定基礎。對以后的皮帶機生產(chǎn)和維修提供了參考經(jīng)驗。

參考文獻：

[1]陳紅.皮帶機滾筒焊接工藝研究[J].煤礦現(xiàn)代化，科學實驗，2009（4）：40-43.

[2]柔艷成.帶式輸送機改向滾筒斷裂個案分析[J].科技視界，2013（22）： 170-75.

[3]尹德輝.皮帶機滾筒焊接工藝改進[J].設備管理與維修，2013（8）：52-53.