淺談滾筒加工工藝與質(zhì)量控制

摘 要：隨著帶式輸送機(jī)向著長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高速度方向的發(fā)展，輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率和膠帶張力也不斷增大。對(duì)承受輸送機(jī)最大張力的關(guān)鍵部件-滾筒（傳動(dòng)滾筒或頭部卸載滾筒）的要求也隨之提高。所以帶式輸送機(jī)各類(lèi)滾筒的加工制造工藝是否滿足要求，質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，會(huì)關(guān)系到整個(gè)輸送機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性與可靠性。文章主要是對(duì)直徑為630mm的傳動(dòng)滾筒工藝與質(zhì)量控制進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。

關(guān)鍵詞：輸送機(jī)；傳遞動(dòng)力；加工工藝

帶式輸送機(jī)是現(xiàn)代最主要的散狀物料輸送設(shè)備之一，而滾筒又是帶式輸送機(jī)的主要傳部件，故其鑄件質(zhì)量、焊接質(zhì)量、加工工藝等都關(guān)系到滾筒整體質(zhì)量的好壞，滾筒一旦在運(yùn)行中損壞，將導(dǎo)致整體輸送機(jī)不能正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)滾筒開(kāi)裂會(huì)將膠帶劃破，造成重大事故及經(jīng)濟(jì)損失。為保證在加工滾筒各零部件時(shí)的質(zhì)量，我們可以從加工工藝方面進(jìn)行重點(diǎn)管控。

1 滾筒的結(jié)構(gòu)組成

滾筒的結(jié)構(gòu)如圖1所示，此滾筒是帶式輸送機(jī)中最主要的滾筒之一，承載著整個(gè)輸送機(jī)的傳動(dòng)能力。其主要部件有筒皮、接盤(pán)、壓蓋、軸承座、軸、軸承、漲套和密封件等。其中， 筒皮、接盤(pán)、軸承座和軸是機(jī)加工件，軸承、漲套和密封件則是外購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)件。

2 滾筒加工工藝與質(zhì)量控制

2.1 筒皮的卷制與加工

筒皮卷制前對(duì)兩端進(jìn)行折彎處理，折彎圓弧R處（見(jiàn)圖2）用120°樣板進(jìn)行檢驗(yàn)，不能出現(xiàn)大于0.3mm的間隙，圓弧一端預(yù)留100mm直邊，合口時(shí)要割掉預(yù)留直邊并有30°坡口。然后在進(jìn)行卷制直到對(duì)口間隙達(dá)2-3mm時(shí)點(diǎn)焊，焊縫長(zhǎng)度不小于40mm，間距300-400mm，且從兩端向中間進(jìn)行焊接，焊縫過(guò)短，會(huì)影響焊接強(qiáng)度，容易開(kāi)焊。筒皮卷制、直縫焊接、校圓后圓度應(yīng)符合圖紙要求尺寸，以此來(lái)保證滾筒的外徑尺寸要求及筒皮加工后能達(dá)到最小壁厚尺寸要求。

校圓后筒皮兩側(cè)加工內(nèi)定位止口和焊接坡口，工藝要求內(nèi)定位止口加工余量為2-3mm，如果校圓沒(méi)有達(dá)到要求，加工定位止口時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)有的部位沒(méi)有車(chē)到，筒皮與接盤(pán)環(huán)形對(duì)接時(shí)因沒(méi)有基準(zhǔn)面，很難找正會(huì)降低焊接效率且影響焊縫強(qiáng)度；加工簡(jiǎn)體外圓后，因筒皮厚薄不均勻，會(huì)影響機(jī)械強(qiáng)度；輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于簡(jiǎn)體偏心，對(duì)軸承的沖擊大，會(huì)縮短軸承的使用壽命。

2.2 滾筒接盤(pán)的加工

接盤(pán)和軸承座均采用鑄鋼件，材料為ZG230——450或ZG270——500，在我單位這兩種件一般屬于外委件，到貨后首先要進(jìn)行驗(yàn)收，具體驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)如下：

（1）重要部位不允許有影響強(qiáng)度的砂眼和氣孔。次要部位上砂眼、氣孔的總面積不允許超過(guò)缺陷所在面積的5%，每個(gè)鑄件上的缺陷不得超過(guò)3處。

（2）不允許存在長(zhǎng)度大于3倍寬度的線狀缺陷。

（3）單個(gè)點(diǎn)狀缺陷不得大于Φ6mm。

（4）兩個(gè)相鄰點(diǎn)狀缺陷的間距大于其中較大缺陷尺寸時(shí)，按單個(gè)缺陷分開(kāi)計(jì)算，間距小于其中較大缺陷尺寸時(shí)，兩個(gè)缺陷合并計(jì)算，其缺陷當(dāng)量總和不得大于Φ6mm。

鑄鋼件經(jīng)檢驗(yàn)質(zhì)量滿足要求后還需進(jìn)行切削加工，在臥式車(chē)床以外圓為基準(zhǔn)對(duì)接盤(pán)毛坯件裝卡校正加工漲套孔，再以漲套孔為基準(zhǔn)裝卡校正車(chē)削加工焊接坡口，使坡口角度為30°并且留2-3mm直邊。

2.3 筒體的加工

2.3.1 筒皮與接盤(pán)的焊接

筒皮與接盤(pán)環(huán)形對(duì)接的坡口形狀直接影響焊縫的質(zhì)量。對(duì)接坡口形狀最好是U形，U形坡口可以減少坡口的開(kāi)口量，且更有利于焊劑的流入，同時(shí)可以減少焊接應(yīng)力，增加焊縫的可靠性，減少裂紋量的產(chǎn)生，而且焊接工作量也較??；但是加工難度大，技能要求高，且我單位現(xiàn)在沒(méi)有這種成型刀具。不能將坡口開(kāi)成v形，v形坡口尖角處焊件體積較小，焊接時(shí)熱脹冷縮，應(yīng)力和收縮變形較大， 容易產(chǎn)生焊接裂紋等缺陷。所以我單位通常將坡口加工成Y形見(jiàn)圖3，坡底寬度b比焊絲直徑大一些，深度P跟b相當(dāng)，喇叭口角度控制在60°左右。在筒體端面內(nèi)止口處均勻點(diǎn)焊四個(gè)定位塊，定位塊與筒體點(diǎn)焊的面保持緊貼、平行，利用定位塊對(duì)筒皮、接盤(pán)進(jìn)行定位找正。采用CO2氣體保護(hù)焊打底埋弧自動(dòng)焊接成形的焊接方式進(jìn)行筒體焊接。筒體焊接后，要對(duì)其焊縫進(jìn)行超聲波探傷檢測(cè)，確保焊接質(zhì)量。

2.3.2 筒體的熱處理

在加工滾筒的整個(gè)工藝過(guò)程中，機(jī)加工工藝與熱處理工藝之間的密切配合，是提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要保證。

將筒體吊裝入爐進(jìn)行退火處理，消除內(nèi)應(yīng)力：爐溫以每小時(shí)≤150℃的速度升溫，達(dá)到600℃-620℃，保溫2小時(shí)后隨爐冷卻至250℃，最后進(jìn)行空冷。通過(guò)采用這種措施后，材料的組織和性能都有所改善，并能消除焊接后產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，焊縫不易產(chǎn)生開(kāi)裂現(xiàn)象。

2.3.3 漲套孔的鏜銑

鏜孔是加工中心的主要加工內(nèi)容之一，它能精確地保證孔系的尺寸和形位精度，并糾正上道工序的誤差。在我單位是利用數(shù)控鏜銑床來(lái)對(duì)漲套孔進(jìn)行加工，鏜銑加工精度高，加工范圍廣。

將待加工筒體吊裝放置在自制水平V型塊上，用等高支柱和橫梁配合加長(zhǎng)扳手將滾筒壓緊。百分表用磁力表座吸在鏜銑床主軸上， 用表測(cè)量滾筒端面的上下、左右點(diǎn)，使?jié)q套孔軸向徑向在同一中心位置上， 首先對(duì)兩端漲套孔進(jìn)行粗鏜，并給精鏜留2-3mm加工余量，然后精鏜到圖紙要求尺寸。為了保證孔的同軸度，需注意以下兩點(diǎn)：首先應(yīng)確保鏜銑床工作臺(tái)回轉(zhuǎn)精度為180°，否則兩端所鏜孔的中心出現(xiàn)交叉；其次調(diào)頭后應(yīng)保證鏜桿軸線與已加工孔軸線位置重合。

2.3.4 筒體外圓的車(chē)削

將待加工筒體吊裝至臥式車(chē)床，以漲套孔為基準(zhǔn)裝卡校正，根據(jù)孔的大小選擇合適頂尖頂在一端，另一端用卡爪卡緊。根據(jù)圖紙外圓粗糙度要求，選擇合適的切削三要素：車(chē)床轉(zhuǎn)速為70-75r/min，進(jìn)給量為0.3-0.4mm/r，切削深度為3-4mm。根據(jù)圖紙外徑及壁厚要求對(duì)外圓進(jìn)行車(chē)削加工。外圓直徑偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定。

2.4 軸承壓蓋的制作

軸承壓蓋是滾筒加工中不可或缺的零件之一，雖然所承受的載荷不大，沖擊力較小，但是對(duì)軸承起著位置固定壓緊、擋油密封的作用。為保證壓蓋的精確定位以及其密封的作用，要求對(duì)內(nèi)孔及其端面的垂直度和粗糙度的加工精度較高。

根據(jù)圖紙尺寸要求，選取合適的鋼板在火焰切割機(jī)上下料。內(nèi)徑、外徑及厚度都要留有5-8mm的加工余量；毛坯件上普通車(chē)床進(jìn)行裝卡校正車(chē)削，鉆床上鉆孔、攻絲。O型密封槽及端面垂直度一定要按圖紙尺寸加工，否則不能很好的起到密封作用，降低軸承使用壽命。

2.5 滾筒的裝配

滾筒裝配時(shí)，軸與簡(jiǎn)體之間采用漲套聯(lián)接，把漲套穿到軸上，軸的兩端用液壓千斤頂調(diào)整漲套與內(nèi)孔間隙均勻，用銅錘輕敲漲套到位，使接觸面與脹套位貼合，將螺栓均勻地輕度旋入，為防止結(jié)合面傾斜，用扭矩扳手對(duì)稱緊定漲套螺栓，保證軸和簡(jiǎn)體之間足夠的漲緊力。軸承與軸、軸承座與軸承的安裝采用過(guò)盈配合，根據(jù)熱脹冷縮的原理，利用軸承加熱器先將軸承座加熱溫度至90-100℃，并保溫5分鐘，將軸承放入軸承座內(nèi)，可使用銅棒輔助安裝到位，靜置30分鐘，對(duì)已放入軸承的軸承座整體加熱90-100℃，用天車(chē)配合裝入軸上，軸承和軸承座腔中應(yīng)填充鋰基潤(rùn)滑脂，軸承中充油脂量為軸承空隙的2/3，軸承座腔中應(yīng)充滿。然后將O型圈，密封圈裝在壓蓋上，用螺栓固定擰緊。

滾筒裝配后，應(yīng)進(jìn)行靜平衡試驗(yàn)，滾筒靜平衡精度等級(jí)應(yīng)符合G40的規(guī)定。否則要做靜平衡補(bǔ)償，補(bǔ)償可在滾筒接盤(pán)上采取添加材料的辦法實(shí)現(xiàn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

滾筒是帶式輸送機(jī)的主要受力部件，滾筒的質(zhì)量直接影響輸送機(jī)的運(yùn)輸能力與使用壽命。所以我們?cè)跐L筒制造過(guò)程中，必須要嚴(yán)格按照加工工藝與質(zhì)量管控要求來(lái)進(jìn)行制造加工和檢驗(yàn)。只有嚴(yán)格執(zhí)行加工工藝，做好質(zhì)量過(guò)程管控，才能制造出高質(zhì)量的滾筒，滿足各礦井的需求。

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作者簡(jiǎn)介：葛花（1984-），女，2007年7月畢業(yè)于內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)在神東煤炭集團(tuán)皮帶機(jī)公司工作。