淺析皮帶機(jī)滾筒焊接工藝

申磊 薛軍芳 王鑫濤

摘要：近年來(lái)，我國(guó)重工業(yè)以及農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度飛速前進(jìn)。許多先進(jìn)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備都被引入到日常的工作中。其中，皮帶機(jī)（帶式輸送機(jī)）就是非常重要的設(shè)備之一。盡管我國(guó)的皮帶機(jī)在生產(chǎn)技術(shù)上取得了不小的進(jìn)步。但是，公司在生產(chǎn)中，有許多細(xì)節(jié)上的問(wèn)題沒(méi)有完全解決。其中皮帶機(jī)滾筒焊接工藝就是影響皮帶機(jī)質(zhì)量的重要因素之一。本文分析了皮帶機(jī)滾筒焊接工藝的原理和常見(jiàn)問(wèn)題，就皮帶機(jī)滾筒焊接工藝重要性和改進(jìn)方式提出了自己的見(jiàn)解。

關(guān)鍵詞：皮帶機(jī)；滾筒焊接；現(xiàn)狀；改進(jìn)方案

滾筒是皮帶輸送機(jī)的重要組成部分，在輸送機(jī)工作過(guò)程中發(fā)揮著不可缺少的作用，是機(jī)器的傳輸帶和其他部件連接的關(guān)節(jié)點(diǎn)。滾筒承重能力和使用壽命直接關(guān)系著皮帶機(jī)生產(chǎn)效率的高低。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)節(jié)奏的不斷加快，皮帶機(jī)運(yùn)輸作業(yè)中，對(duì)滾筒的扭矩和質(zhì)量、重量提出了新的要求。高負(fù)荷、高質(zhì)量的滾筒，才能真正滿足市場(chǎng)和使用者的要求。滾筒的焊接工藝是關(guān)系到滾筒整體質(zhì)量的重要工序，但是在實(shí)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(lái)越受到生產(chǎn)廠家的重視，廠家技術(shù)人員不斷探索改進(jìn)工藝。

1.皮帶機(jī)以及滾筒的定義

皮帶機(jī)又被稱為帶式輸送機(jī)，根據(jù)移動(dòng)能力被分為固定式和移動(dòng)式兩種。皮帶機(jī)是一種連續(xù)輸送機(jī)械，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn)。主要設(shè)計(jì)原理是通過(guò)利用滾筒與輸送帶之間的摩擦力對(duì)貨物進(jìn)行機(jī)械的傳輸，改變貨物的位置，降低生產(chǎn)成本和時(shí)間成本。

滾筒根據(jù)形式可以分傳動(dòng)滾筒和改向滾筒，傳動(dòng)滾筒是驅(qū)動(dòng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的主要部件，滾筒表面通常要進(jìn)行包膠或者鑄膠處理，膠面形式為人字或菱形塊狀。傳動(dòng)滾筒為了適應(yīng)不同機(jī)械的需求，對(duì)筒體一般根據(jù)需要采用卷焊或者鑄焊技術(shù)進(jìn)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(jī)尾滾筒等，改向滾筒筒體形式與傳動(dòng)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(shù)

我國(guó)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(hù)焊，這種傳統(tǒng)的焊接方式在滾筒生產(chǎn)過(guò)程中容易出現(xiàn)夾渣、裂縫、燒穿、融合不到位等問(wèn)題，而且焊接速度較慢，一個(gè)批次僅焊兩件，而且由于工人技術(shù)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(fèi)寶貴的生產(chǎn)成本。[1]

2.2 傳統(tǒng)焊接技術(shù)的問(wèn)題

滾筒在隨著皮帶機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)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(fù)荷是一種交替變化的動(dòng)態(tài)情況，因此，滾筒的應(yīng)力情況也不穩(wěn)定。所以，滾筒有可能在長(zhǎng)時(shí)間的使用下受到磨損或者應(yīng)力突然超出受力范圍而出現(xiàn)裂紋或者焊縫開(kāi)焊，再者是沒(méi)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(yīng)力的主要影響區(qū)，如果滾筒的焊接質(zhì)量不過(guò)關(guān)，滾筒就會(huì)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不斷出現(xiàn)疲勞破壞，細(xì)小的裂縫逐漸增加，最后呈蛛網(wǎng)狀，導(dǎo)致最終的斷裂。滾筒焊縫開(kāi)裂還會(huì)引起對(duì)皮帶受力變化，從而導(dǎo)致皮帶跑偏，嚴(yán)重的會(huì)直接損傷皮帶，給安全生產(chǎn)帶來(lái)隱患。[2]

2.3 傳統(tǒng)的焊接方式

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

這樣的焊接工藝存在一些問(wèn)題，具體問(wèn)題如下：

首先，工人在埋弧焊程序之前要對(duì)打底工作處理三遍以上，工序繁冗，任務(wù)繁重；而且由于保護(hù)氣體選用的是CO2，CO2的特點(diǎn)就是會(huì)使得焊絲端頭熔化金屬的過(guò)程有些麻煩，無(wú)法順利形成均勻的軸向自由過(guò)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(jī)器焊接來(lái)說(shuō)，穩(wěn)定性較差，隨著高強(qiáng)度工作的進(jìn)行，工人在體力和精力上會(huì)有一個(gè)疲勞期，在這個(gè)疲勞期內(nèi)進(jìn)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(jìn)方式

3.1 焊接準(zhǔn)備

在焊接工作之前，要進(jìn)行精心的焊前準(zhǔn)備工作，在焊接前，要做電機(jī)停電等措施。還需要對(duì)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(shí)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(jìn)行電弧焊接。所以對(duì)焊接材料的選擇至關(guān)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(diǎn)、材料強(qiáng)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(huì)降低焊縫強(qiáng)度，將導(dǎo)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(shè)計(jì)參數(shù)，選用適當(dāng)直徑的焊條、焊絲，我公司一般采用CO2 氣體保護(hù)焊，焊絲直徑1.2mm。

3.3 埋弧焊工藝

經(jīng)過(guò)焊評(píng)后，將二氧化碳保護(hù)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(jìn)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(wèn)題。技術(shù)人員建議的方法是提高首層埋弧焊的推進(jìn)速度減少焊槍擺動(dòng)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(gè)平均水準(zhǔn)，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(jìn)方式。

4.結(jié)論

皮帶機(jī)滾筒的焊接技術(shù)是我國(guó)基層工業(yè)技術(shù)實(shí)力的縮影，對(duì)提高工業(yè)生產(chǎn)率和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化程度有重要的促進(jìn)作用。本文對(duì)傳統(tǒng)的焊接技術(shù)進(jìn)行了分析，并找出了針對(duì)老舊技術(shù)的改進(jìn)方式，這些改進(jìn)方式能夠促進(jìn)皮帶機(jī)滾筒的筒皮與輪轂進(jìn)行有效對(duì)接、并且可以形成精細(xì)優(yōu)質(zhì)的焊縫，保證滾筒的質(zhì)量要求，對(duì)皮帶機(jī)的整機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)奠定基礎(chǔ)。對(duì)以后的皮帶機(jī)生產(chǎn)和維修提供了參考經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳紅.皮帶機(jī)滾筒焊接工藝研究[J].煤礦現(xiàn)代化，科學(xué)實(shí)驗(yàn)，2009（4）：40-43.

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

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