淺談滾筒加工工藝與質量控制

摘 要：隨著帶式輸送機向著長距離、大運量、高速度方向的發展，輸送機的驅動功率和膠帶張力也不斷增大。對承受輸送機最大張力的關鍵部件-滾筒（傳動滾筒或頭部卸載滾筒）的要求也隨之提高。所以帶式輸送機各類滾筒的加工制造工藝是否滿足要求，質量是否達標，會關系到整個輸送機系統的穩定性、安全性與可靠性。文章主要是對直徑為630mm的傳動滾筒工藝與質量控制進行了簡單分析。

關鍵詞：輸送機；傳遞動力；加工工藝

帶式輸送機是現代最主要的散狀物料輸送設備之一，而滾筒又是帶式輸送機的主要傳部件，故其鑄件質量、焊接質量、加工工藝等都關系到滾筒整體質量的好壞，滾筒一旦在運行中損壞，將導致整體輸送機不能正常運行，嚴重時滾筒開裂會將膠帶劃破，造成重大事故及經濟損失。為保證在加工滾筒各零部件時的質量，我們可以從加工工藝方面進行重點管控。

1 滾筒的結構組成

滾筒的結構如圖1所示，此滾筒是帶式輸送機中最主要的滾筒之一，承載著整個輸送機的傳動能力。其主要部件有筒皮、接盤、壓蓋、軸承座、軸、軸承、漲套和密封件等。其中， 筒皮、接盤、軸承座和軸是機加工件，軸承、漲套和密封件則是外購的標準件。

2 滾筒加工工藝與質量控制

2.1 筒皮的卷制與加工

筒皮卷制前對兩端進行折彎處理，折彎圓弧R處（見圖2）用120°樣板進行檢驗，不能出現大于0.3mm的間隙，圓弧一端預留100mm直邊，合口時要割掉預留直邊并有30°坡口。然后在進行卷制直到對口間隙達2-3mm時點焊，焊縫長度不小于40mm，間距300-400mm，且從兩端向中間進行焊接，焊縫過短，會影響焊接強度，容易開焊。筒皮卷制、直縫焊接、校圓后圓度應符合圖紙要求尺寸，以此來保證滾筒的外徑尺寸要求及筒皮加工后能達到最小壁厚尺寸要求。

校圓后筒皮兩側加工內定位止口和焊接坡口，工藝要求內定位止口加工余量為2-3mm，如果校圓沒有達到要求，加工定位止口時就會發現有的部位沒有車到，筒皮與接盤環形對接時因沒有基準面，很難找正會降低焊接效率且影響焊縫強度；加工簡體外圓后，因筒皮厚薄不均勻，會影響機械強度；輸送機運行時，由于簡體偏心，對軸承的沖擊大，會縮短軸承的使用壽命。

2.2 滾筒接盤的加工

接盤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，到貨后首先要進行驗收，具體驗收標準如下：

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

（2）不允許存在長度大于3倍寬度的線狀缺陷。

（3）單個點狀缺陷不得大于Φ6mm。

（4）兩個相鄰點狀缺陷的間距大于其中較大缺陷尺寸時，按單個缺陷分開計算，間距小于其中較大缺陷尺寸時，兩個缺陷合并計算，其缺陷當量總和不得大于Φ6mm。

鑄鋼件經檢驗質量滿足要求后還需進行切削加工，在臥式車床以外圓為基準對接盤毛坯件裝卡校正加工漲套孔，再以漲套孔為基準裝卡校正車削加工焊接坡口，使坡口角度為30°并且留2-3mm直邊。

2.3 筒體的加工

2.3.1 筒皮與接盤的焊接

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

2.3.2 筒體的熱處理

在加工滾筒的整個工藝過程中，機加工工藝與熱處理工藝之間的密切配合，是提高產品質量的重要保證。

將筒體吊裝入爐進行退火處理，消除內應力：爐溫以每小時≤150℃的速度升溫，達到600℃-620℃，保溫2小時后隨爐冷卻至250℃，最后進行空冷。通過采用這種措施后，材料的組織和性能都有所改善，并能消除焊接后產生的殘余應力，焊縫不易產生開裂現象。

2.3.3 漲套孔的鏜銑

鏜孔是加工中心的主要加工內容之一，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。在我單位是利用數控鏜銑床來對漲套孔進行加工，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， 用表測量滾筒端面的上下、左右點，使漲套孔軸向徑向在同一中心位置上， 首先對兩端漲套孔進行粗鏜，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：首先應確保鏜銑床工作臺回轉精度為180°，否則兩端所鏜孔的中心出現交叉；其次調頭后應保證鏜桿軸線與已加工孔軸線位置重合。

2.3.4 筒體外圓的車削

將待加工筒體吊裝至臥式車床，以漲套孔為基準裝卡校正，根據孔的大小選擇合適頂尖頂在一端，另一端用卡爪卡緊。根據圖紙外圓粗糙度要求，選擇合適的切削三要素：車床轉速為70-75r/min，進給量為0.3-0.4mm/r，切削深度為3-4mm。根據圖紙外徑及壁厚要求對外圓進行車削加工。外圓直徑偏差應符合表1的規定。

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，要求對內孔及其端面的垂直度和粗糙度的加工精度較高。

根據圖紙尺寸要求，選取合適的鋼板在火焰切割機上下料。內徑、外徑及厚度都要留有5-8mm的加工余量；毛坯件上普通車床進行裝卡校正車削，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，軸與簡體之間采用漲套聯接，把漲套穿到軸上，軸的兩端用液壓千斤頂調整漲套與內孔間隙均勻，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，為防止結合面傾斜，用扭矩扳手對稱緊定漲套螺栓，保證軸和簡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盈配合，根據熱脹冷縮的原理，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，可使用銅棒輔助安裝到位，靜置30分鐘，對已放入軸承的軸承座整體加熱90-100℃，用天車配合裝入軸上，軸承和軸承座腔中應填充鋰基潤滑脂，軸承中充油脂量為軸承空隙的2/3，軸承座腔中應充滿。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，應進行靜平衡試驗，滾筒靜平衡精度等級應符合G40的規定。否則要做靜平衡補償，補償可在滾筒接盤上采取添加材料的辦法實現。

3 結束語

滾筒是帶式輸送機的主要受力部件，滾筒的質量直接影響輸送機的運輸能力與使用壽命。所以我們在滾筒制造過程中，必須要嚴格按照加工工藝與質量管控要求來進行制造加工和檢驗。只有嚴格執行加工工藝，做好質量過程管控，才能制造出高質量的滾筒，滿足各礦井的需求。

參考文獻

[1]GB10595-2009.帶式輸送機技術條件[S].

[2]王煥鳳.帶式輸送機滾筒參數的確定[J].煤礦機械.

[3]于學謙.礦山運輸機械[M].中國礦業大學出版社.

作者簡介：葛花（1984-），女，2007年7月畢業于內蒙古工業大學自動化專業，現在神東煤炭集團皮帶機公司工作。