王景龍

（天津天鐵冶金集團(tuán)機(jī)械裝修部，河北涉縣056040）

帶式輸送機(jī)托輥制作工藝改進(jìn)

王景龍

（天津天鐵冶金集團(tuán)機(jī)械裝修部，河北涉縣056040）

針對帶式輸送機(jī)托輥在使用過程中發(fā)生軸承座脫落或軸承外竄等故障的問題，將軸承座改進(jìn)為冷軋薄鋼板沖壓成型，并與滾筒進(jìn)行焊接，提高了托輥的使用壽命及生產(chǎn)效率，保證了帶式輸送機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，降低了制造成本，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

托輥；軸承座；焊接；改進(jìn)

1 引言

托輥?zhàn)鳛閹捷斔蜋C(jī)的支撐部件，由于其工作環(huán)境惡劣，極易造成損壞，使得托輥更換頻繁。由于現(xiàn)有設(shè)備的落后和技術(shù)上的不足，目前我們制作的托輥軸承座都是鑄鐵鑄造而成，軸承座與滾筒內(nèi)部采用過盈配合的連接方式，手工進(jìn)行裝配。在使用過程中會出現(xiàn)軸承座脫落或軸承外竄的情況，導(dǎo)致托輥損壞，輸送機(jī)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，且產(chǎn)品笨重，給更換托輥帶來一定的麻煩。為此，我廠決定對托輥的制作工藝進(jìn)行改進(jìn)，將軸承座改為冷軋板沖壓成型并與滾筒進(jìn)行焊接的制作工藝。經(jīng)改進(jìn)后效果良好，增加了托輥的使用壽命，保證了輸送機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 工藝現(xiàn)狀

現(xiàn)有托輥制作采用分體加工，然后進(jìn)行裝配的方法制作。先用圓鋼加工出兩端裝軸承和密封部分，軸承座采用鑄鐵材質(zhì)，加工量大，而且對于機(jī)床操作者來說，粉末污染較為嚴(yán)重。滾筒采用厚皮無縫管進(jìn)行鏜削加工，加工出與軸承座裝配用止口。然后加入軸承和密封圈，將軸承座與滾筒采用過盈配合進(jìn)行人工裝配。這種制作方法由于存在加工誤差，密封性不夠好。在使用過程中由于受力的不同，有時(shí)軸承座與滾筒之間的過盈量產(chǎn)生變化，從而脫落，致使托輥損壞，無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。軸承座內(nèi)孔如果公差偏大，就會使密封不夠嚴(yán)密，甚至軸承有可能因松動而外竄，造成托輥無法正常轉(zhuǎn)動。在現(xiàn)場使用中，每次更換時(shí)，用戶會反映托輥?zhàn)灾剡^于沉重，搬運(yùn)和安裝時(shí)有些不便，希望給予改善。

由于現(xiàn)有托輥在使用過程中存在這些問題，給生產(chǎn)帶來了不便，故而決定改進(jìn)舊的生產(chǎn)工藝，以滿足用戶的使用要求。

3 托輥制作的新工藝

經(jīng)過對現(xiàn)有工藝的分析，結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備，決定外購沖壓成型軸承座，并將軸承座與滾筒進(jìn)行焊接，然后將軸和其他密封件與滾體進(jìn)行裝配。

3．1 軸的制作

軸是整個(gè)托輥的重要支撐零件，材質(zhì)選用Q235，首先將軸兩端的軸承與密封裝配部分加工至圖紙要求尺寸，其中與軸承配合部分外圓尺寸不得超過k6公差等級，兩側(cè)的同心度不得超過±0．02mm，軸承部分外側(cè)較舊工藝相比多加工出一個(gè)2 mm的卡槽，主要作用是用于軸承的定位，防止其左右竄動。并且外側(cè)卡槽之間的距離必須保證在（466±0．1）mm的范圍內(nèi)，這樣才能保證軸承的安裝位置準(zhǔn)確，保證安裝精度。

3．2 軸承座的選用

舊軸承座選用的是鑄鐵材質(zhì)，零件本身較重，而且在鑄造過程中采用消失模鑄造，其模具外購成本較高。同時(shí)由于鑄造工藝的落后，常常造成毛坯過硬而無法進(jìn)行加工，造成不必要的損失。

新的軸承座選用厚度為2．5 mm的冷軋鋼板沖壓成型，不得有表面拉毛、裂紋、破裂、表面不平等缺陷。同時(shí)保證內(nèi)外圓同心度。由于沒有沖壓設(shè)備，故而進(jìn)行外購，其價(jià)格卻遠(yuǎn)低于鑄件的制造成本。這種軸承座的好處在于其本身在能達(dá)到使用要求的前提下，相對于鑄件軸承座重量大大減少，而且還省去了舊工藝中繁瑣的軸承座加工的部分，提高了生產(chǎn)效率。

3．3 滾筒的制作

滾筒選用壁厚為4 mm無縫鋼管，相比之前選用的無縫鋼管厚度減少4 mm，之前采用厚皮無縫鋼管是由于軸承座采用的鑄鐵材質(zhì)，自身重量比較重。為了防止?jié)L皮發(fā)生變形，故而選用厚皮無縫鋼管。

改進(jìn)后的工藝選用冷軋板沖壓成型的軸承座，自身重量大大減少，因此在保證自身強(qiáng)度的情況下選用重量相對較輕的薄壁無縫鋼管，然后使用鏜床加工出兩端的軸承座定位止口，兩端止口的距離不得超差，否則無法保證軸承座焊接時(shí)的準(zhǔn)確位置，從而使得裝配精度降低。

3．4 滾筒與軸承座的焊接

舊工藝滾筒與軸承座是采用過盈配合的裝配方式，這種裝配方式由于外在原因和使用現(xiàn)場的條件影響，在使用過程中會出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象，從而使整個(gè)托輥損壞。新工藝中軸承座選用的材質(zhì)是冷軋鋼板，故而選擇連接更為牢靠的焊接方法將二者連為一體。在焊接過程中使用鋼管雙端自動焊接機(jī)床設(shè)備，此機(jī)床采用雙頂?shù)难b卡方式將滾筒和軸承座固定在機(jī)床上，在裝卡之前應(yīng)將滾筒與軸承座的焊接處清理干凈，然后使整體隨著兩個(gè)圓柱體頂塊進(jìn)行轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)勻速焊接，這種方法與人工焊接相比較，不僅效率高，而且焊縫更加均勻，效果更好。

3．5 托輥的裝配

各零件加工完畢后統(tǒng)一送到裝配區(qū)進(jìn)行裝配。首先將加工好的軸穿入滾筒中，然后放入底部密封圈，在軸承座根部保護(hù)軸承，并支撐軸承外圈起到一定的定位作用。然后將軸承裝入到軸承座中，由于軸承的裝配采用的是過盈配合，只能慢慢將其砸入。為了避免裝配過程中使軸承損壞，預(yù)先制作了一個(gè)套管工裝，使砸入時(shí)的力量都作用在軸承外圈與內(nèi)圈上。選用的軸承不在使用舊工藝中選用的型號，在這里選用了國內(nèi)外知名品牌的大游隙深溝球雙密封軸承，使托輥具有理想的靜平衡和動平衡，其旋轉(zhuǎn)阻力優(yōu)于國標(biāo)，而且這種軸承自身密封性很好，大大延長了軸承的使用壽命。在軸承外側(cè)的卡槽中加裝一個(gè)1．5 mm厚的軸用彈性擋圈，其作用是在使用過程中限制軸承可能產(chǎn)生的位移，避免軸承與迷宮密封接觸造成密封圈損壞，從而導(dǎo)致密封不夠嚴(yán)密。接下來安裝迷宮密封，其材質(zhì)為尼龍注塑產(chǎn)品，要求不得有裂紋、飛邊和毛刺，密封環(huán)處應(yīng)平整，其局部低凹缺陷不得大于0．5 mm。在最外側(cè)安裝內(nèi)、外擋圈，二者皆為1 mm厚鋼板沖壓成型，內(nèi)擋圈的外圓尺寸要保證與軸承座內(nèi)孔尺寸基本尺寸相同，配合方式為過渡配合。最后在軸兩端的卡槽內(nèi)裝入軸用彈性擋圈，限制整體的左右竄動范圍，保證整體軸向間隙在3～5 mm。這樣既不會影響整個(gè)托輥的轉(zhuǎn)動，也不會因?yàn)檫^于松動而出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象，見圖1。在裝配過程中，密封槽內(nèi)應(yīng)加1/2空間的ZL-3號鋰基潤滑脂。裝配完成后，必須保證整個(gè)托輥可以正常轉(zhuǎn)動。

圖1 托輥的裝配圖

4 結(jié)束語

改進(jìn)后的托輥與改進(jìn)前相比較，在制造過程中，省略了軸承座的機(jī)械加工部分，降低了勞動強(qiáng)度，縮短了制作周期，同時(shí)也降低了托輥的成本價(jià)格。在使用過程中，滿足了使用要求，而且還增加了使用壽命。經(jīng)過改造的托輥?zhàn)陨碇亓看蟠鬁p少，降低了檢修人員在更換時(shí)的勞動強(qiáng)度。改造后的托輥經(jīng)用戶使用反饋,效果良好。通過對帶式輸送機(jī)托輥的制作工藝的改進(jìn)，在現(xiàn)有設(shè)備能力不足的情況下，充分利用現(xiàn)有條件，解決生產(chǎn)過程中的技術(shù)問題來滿足生產(chǎn)需要，為企業(yè)節(jié)約了成本，創(chuàng)造了效益。

[1]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1994.

[2]胡月波.機(jī)械行業(yè)職業(yè)技能技術(shù)操作標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范[M].北京：中國當(dāng)代音像出版社，2004.

Process Improvement for Belt Conveyor Carrier Roller Fabrication

WANG Jing-long
(Mechanical Installation and Maintenance Department of Tianjin Tiantie Metallurgy Group, She County,Hebei Province 056040,China)

In order to solve the problem of bearing pedestal falling-off and bearing escaping at belt conveyor carrier roller,the bearing pedestal was changed and made by cold rolling sheet punch forming and then welded with drum．The service life and productivity of carrier roller were improved and the normal running of belt conveyor was ensured．Due to reduced manufacturing cost,good economic benefit was gained．

carrier roller;bearing pedestal;welding;improvement

10．3969/j．issn．1006-110X．2016．06．012

2016-09-08

2016-09-20

王景龍（1988—），男，工程師，主要從事機(jī)械加工工藝制定與現(xiàn)場技術(shù)管理工作。