帶式輸送機托輥制作工藝改進

王景龍

（天津天鐵冶金集團機械裝修部，河北涉縣056040）

帶式輸送機托輥制作工藝改進

王景龍

（天津天鐵冶金集團機械裝修部，河北涉縣056040）

針對帶式輸送機托輥在使用過程中發生軸承座脫落或軸承外竄等故障的問題，將軸承座改進為冷軋薄鋼板沖壓成型，并與滾筒進行焊接，提高了托輥的使用壽命及生產效率，保證了帶式輸送機的正常運轉，降低了制造成本，取得了較好的經濟效益。

托輥；軸承座；焊接；改進

1 引言

托輥作為帶式輸送機的支撐部件，由于其工作環境惡劣，極易造成損壞，使得托輥更換頻繁。由于現有設備的落后和技術上的不足，目前我們制作的托輥軸承座都是鑄鐵鑄造而成，軸承座與滾筒內部采用過盈配合的連接方式，手工進行裝配。在使用過程中會出現軸承座脫落或軸承外竄的情況，導致托輥損壞，輸送機無法正常運轉，且產品笨重，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行改進，將軸承座改為冷軋板沖壓成型并與滾筒進行焊接的制作工藝。經改進后效果良好，增加了托輥的使用壽命，保證了輸送機的正常運轉。

2 工藝現狀

現有托輥制作采用分體加工，然后進行裝配的方法制作。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，加工量大，而且對于機床操作者來說，粉末污染較為嚴重。滾筒采用厚皮無縫管進行鏜削加工，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，有時軸承座與滾筒之間的過盈量產生變化，從而脫落，致使托輥損壞，無法正常運轉。軸承座內孔如果公差偏大，就會使密封不夠嚴密，甚至軸承有可能因松動而外竄，造成托輥無法正常轉動。在現場使用中，每次更換時，用戶會反映托輥自重過于沉重，搬運和安裝時有些不便，希望給予改善。

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

3 托輥制作的新工藝

經過對現有工藝的分析，結合現有設備，決定外購沖壓成型軸承座，并將軸承座與滾筒進行焊接，然后將軸和其他密封件與滾體進行裝配。

3．1 軸的制作

軸是整個托輥的重要支撐零件，材質選用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，兩側的同心度不得超過±0．02mm，軸承部分外側較舊工藝相比多加工出一個2 mm的卡槽，主要作用是用于軸承的定位，防止其左右竄動。并且外側卡槽之間的距離必須保證在（466±0．1）mm的范圍內，這樣才能保證軸承的安裝位置準確，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，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。同時由于鑄造工藝的落后，常常造成毛坯過硬而無法進行加工，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。同時保證內外圓同心度。由于沒有沖壓設備，故而進行外購，其價格卻遠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，自身重量比較重。為了防止滾皮發生變形，故而選用厚皮無縫鋼管。

改進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的準確位置，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場的條件影響，在使用過程中會出現脫落的現象，從而使整個托輥損壞。新工藝中軸承座選用的材質是冷軋鋼板，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床設備，此機床采用雙頂的裝卡方式將滾筒和軸承座固定在機床上，在裝卡之前應將滾筒與軸承座的焊接處清理干凈，然后使整體隨著兩個圓柱體頂塊進行轉動，從而實現勻速焊接，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一送到裝配區進行裝配。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，預先制作了一個套管工裝，使砸入時的力量都作用在軸承外圈與內圈上。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，其旋轉阻力優于國標，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。在軸承外側的卡槽中加裝一個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，從而導致密封不夠嚴密。接下來安裝迷宮密封，其材質為尼龍注塑產品，要求不得有裂紋、飛邊和毛刺，密封環處應平整，其局部低凹缺陷不得大于0．5 mm。在最外側安裝內、外擋圈，二者皆為1 mm厚鋼板沖壓成型，內擋圈的外圓尺寸要保證與軸承座內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托輥的轉動，也不會因為過于松動而出現脫落的現象，見圖1。在裝配過程中，密封槽內應加1/2空間的ZL-3號鋰基潤滑脂。裝配完成后，必須保證整個托輥可以正常轉動。

圖1 托輥的裝配圖

4 結束語

改進后的托輥與改進前相比較，在制造過程中，省略了軸承座的機械加工部分，降低了勞動強度，縮短了制作周期，同時也降低了托輥的成本價格。在使用過程中，滿足了使用要求，而且還增加了使用壽命。經過改造的托輥自身重量大大減少，降低了檢修人員在更換時的勞動強度。改造后的托輥經用戶使用反饋,效果良好。通過對帶式輸送機托輥的制作工藝的改進，在現有設備能力不足的情況下，充分利用現有條件，解決生產過程中的技術問題來滿足生產需要，為企業節約了成本，創造了效益。

[1]成大先.機械設計手冊[M].北京：化學工業出版社，1994.

[2]胡月波.機械行業職業技能技術操作標準規范[M].北京：中國當代音像出版社，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，主要從事機械加工工藝制定與現場技術管理工作。