托輥制造與質(zhì)量控制

【摘要】  托輥是帶式輸送機(jī)的重要配件之一，它沿帶式輸送機(jī)全長分部，帶式輸送機(jī)大宗易耗易損配件，是主體承載配件，其重量約占整機(jī)重量的1/3產(chǎn)品售價約占整機(jī)的2/5，因此，托輥質(zhì)量對高產(chǎn)高效礦井的穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)行、節(jié)能減排和經(jīng)濟(jì)效益起著很大的關(guān)聯(lián)作用。

【關(guān)鍵詞】  托輥  軸承杯  軸承  CO₂氣體保護(hù)焊

    The roller is one of the important parts of the belt conveyor, it is full-length segments along the belt conveyor, belt conveyor bulk consumable wearing parts, is the main bearer accessories, its weight is about the whole weight of 1/3 product prices accounting for the whole 2/5, so the quality of the idler stable production of high yield and efficient mine operation, energy saving and economic efficiency plays a significant role in the association

Keywords:   roller  axle-bearing   Bearing   CO₂ gas shielded welding 

一、問題的提出

現(xiàn)在，高產(chǎn)高效礦井所使用的帶式輸送機(jī)不僅用量大，而且額定輸送量也越來越大，其技術(shù)方案中，大多采用提高帶速的方向來實(shí)現(xiàn)，這樣就對承載托輥的技術(shù)性能提出更高的要求。本人參與了仿英、德等國帶式輸送機(jī)的使用、檢修和制造。現(xiàn)在，從事帶式輸送機(jī)及其托輥的生產(chǎn)制造和售后服務(wù)。在承擔(dān)煤礦用DSJ系列可伸縮帶式輸送機(jī)（包括主要配件——滾筒、減速器、托輥）的生產(chǎn)制造和DT系列通用帶式輸送機(jī)整機(jī)和配件的生產(chǎn)制造，就托輥制造與質(zhì)量控制談一談技術(shù)淺見。

目前國內(nèi)煤礦井下使用的帶式輸送機(jī)帶速一般控制在7.1m/s之內(nèi)（GB 50431-2008 <帶式輸送機(jī)工程設(shè)計規(guī)范>3.2條款中規(guī)定帶寬1800mm~2800mm條件下，最高帶速為7.1m/s）。帶速提高后托輥轉(zhuǎn)速也隨之增大，導(dǎo)致托輥的旋轉(zhuǎn)阻力增大和使用壽命降低。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定托輥轉(zhuǎn)速不得大于600r/min（見GB10595-2009），否則托輥旋轉(zhuǎn)阻力會急劇增大，并導(dǎo)致使用壽命急劇下降。當(dāng)托輥轉(zhuǎn)速超度600r/min時刻采用加大托輥直徑的方法來降低托輥的轉(zhuǎn)速。

托輥是帶式輸送機(jī)的重要配件。其重量約占整機(jī)重量的1/3。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，煤礦井下托輥的使用壽命一般在4000~6000h 。在機(jī)械化綜采、綜放工作面順槽中使用的托輥，在采完一個工作面后，托輥損壞數(shù)量約占30%~50%，消耗量很大。煤礦中帶式輸送機(jī)停機(jī)事故，在阜新礦業(yè)集團(tuán)各礦的運(yùn)行中，50%的故障是托輥故障所致。因此，提高托輥制造質(zhì)量對降低帶式輸送機(jī)的能耗、運(yùn)轉(zhuǎn)效率至關(guān)重要。

二、托輥質(zhì)量分析

托輥在結(jié)構(gòu)中的密封形式、加工質(zhì)量、軸承、軸承杯潤滑脂等方面決定著托輥的綜合質(zhì)量。目前發(fā)達(dá)國家使用的新型注油托輥，其運(yùn)行阻力小，軸承采用稀油潤滑，托輥帶速可達(dá)6~8m/s，壽命可達(dá)10a以上。因此要提高我國輸送機(jī)托輥技術(shù)，很重要的一點(diǎn)就是應(yīng)該通過改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)和潤滑方式來提高托輥的綜合質(zhì)量。目前，國內(nèi)托輥采用雙迷宮非接觸式密封、大游隙KA系列專用軸承、3#鋰基潤滑脂的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)形式下的托輥提高質(zhì)量的主要環(huán)節(jié)是制造加工質(zhì)量和主要構(gòu)件的質(zhì)量。國內(nèi)托輥生產(chǎn)廠家的加工工藝和設(shè)備精度保證不了設(shè)計要求，致使托輥旋轉(zhuǎn)阻力大、空載能耗高、使用壽命短。因此要制造出高質(zhì)量的托輥要制定相應(yīng)的工藝流程，改進(jìn)托輥的加工工藝、提高設(shè)備精度、制做相應(yīng)的工藝裝備，才能滿足帶式輸送機(jī)的高速、高運(yùn)量和使用壽命。要把托輥的使用壽命由6000h向上提高至10000h，這樣每年托輥的損壞數(shù)量可減少2/3，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。

三、托輥損壞的主要原因及應(yīng)對措施

    1、軸承質(zhì)量

托輥的使用壽命主要取決于軸承及密封的性能，如果托輥使用的軸承和密封性能良好，托輥的使用壽命就會大大延長。測試結(jié)果表明，軸承的摩擦阻力約占托輥旋轉(zhuǎn)阻力的1/4~1/8 。目前托輥采用的軸承型號為6204KA、6205KA、6305KA、6306KA等滾動軸承。通常對國內(nèi)外軸承的分析，認(rèn)為國產(chǎn)軸承在加工精度和材料熱處理等方面與發(fā)達(dá)國家基本相同，但1974年引進(jìn)的英國道梯公司與伽立克公司由于采用415705型托輥專用軸承，其使用壽命與我國普通滾動軸承的壽命相比提高10倍以上，旋轉(zhuǎn)阻力降低2倍以上。可見，我國應(yīng)提高軸承加工精度和熱處理質(zhì)量，應(yīng)趕超世界發(fā)達(dá)國家水平。

軸承質(zhì)量決定著運(yùn)行壽命。目前，有相當(dāng)一部分生產(chǎn)廠家選擇低價、低質(zhì)量軸承組裝托輥，其內(nèi)外徑尺寸精度、硬度和游隙都達(dá)不到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，必須購入國內(nèi)正宗軸承生產(chǎn)廠家，如：瓦房店軸承公司、洛陽軸承公司的可靠產(chǎn)品。

2、軸承杯質(zhì)量

軸承杯內(nèi)孔加工精度差，導(dǎo)致軸承在軸承杯內(nèi)周向竄動，是損壞托輥的原因之一。

沖壓軸承杯，許3套沖壓模具完成成品制作。沖壓模具質(zhì)量決定了軸承杯的質(zhì)量，也就決定了軸承的壽命，最終關(guān)聯(lián)著托輥的使用壽命。因此，托輥生產(chǎn)廠家，必須跟蹤考核和做管理評審，以確保是合格的采購控制清單名錄者，對購入的軸承杯嚴(yán)格按檢驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行檢驗(yàn)。

3、軸承杯與托輥管體的焊接

軸承杯與管體的焊接質(zhì)量差，引起軸向脫開或灰塵和水浸入托輥軸承內(nèi)導(dǎo)致托輥損壞。因此，必須將軸承杯與管體的焊接列入托輥生產(chǎn)加工工藝流程圖中的特殊工序和關(guān)鍵工序，專門制定該工序的作業(yè)指導(dǎo)書，應(yīng)選擇氬氣或CO₂氣體保護(hù)焊進(jìn)行施焊。作業(yè)指導(dǎo)書中對于焊接電壓、焊接電流、送氣流量、送絲速度、管體選擇線速度等參數(shù)做明確給定。對施焊設(shè)備、焊絲材料和施焊操作者都要做驗(yàn)證和標(biāo)定。綜之，軸承杯與管體的焊接應(yīng)作為特殊工序點(diǎn)來控制，編制特殊工序作業(yè)指導(dǎo)書。

4、潤滑脂的選擇

潤滑脂選擇不當(dāng)，就會引起軸承損壞，進(jìn)而導(dǎo)致托輥損壞。MT821-2006煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中明確要求選擇3#鋰基脂，各生產(chǎn)廠家必須遵照執(zhí)行。否則，托輥運(yùn)行幾小時后就會損壞。

這里強(qiáng)調(diào)的是：對于-25℃下運(yùn)行環(huán)境下的托輥軸承，必須選擇特殊型號的耐低溫的航空潤滑脂。

5、托輥裝配

托輥裝配不僅要制作專門的工藝裝備，而且必須是在托輥壓裝機(jī)上來完成。只有這樣，才能控制軸承、密封組件和擋圈的軸向規(guī)定裝配壓力。還要要求施工者必須經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)考試合格的裝配鉗工進(jìn)行操作。綜之，托輥裝配應(yīng)作為關(guān)鍵工序點(diǎn)來控制，編制關(guān)鍵工序作業(yè)指導(dǎo)書。

四、結(jié)束語

托輥是帶式輸送機(jī)的主要易耗易損配件，量大面廣，其質(zhì)量直接影響輸送機(jī)的正常運(yùn)行。因此，提高托輥質(zhì)量對降低能耗、節(jié)省費(fèi)用、增加運(yùn)行可靠度具有很大的關(guān)聯(lián)作用。隨著輸送機(jī)向長距離、大運(yùn)量、高速度的方向發(fā)展，對于托輥在密封結(jié)構(gòu)、加工制作質(zhì)量、軸承、軸承杯、密封組件、潤滑脂等方面都提出了更高德要求，只有嚴(yán)格控制工藝、構(gòu)件質(zhì)量和潤滑脂選擇等全過程的科學(xué)管理才能根本上提高托輥的質(zhì)量，進(jìn)而延長輸送機(jī)的維修周期，保障帶式輸送機(jī)在高產(chǎn)高效礦井中發(fā)揮應(yīng)有的作用。

【參考文獻(xiàn)】

1.  GB50431-2008 《帶式輸送機(jī)工程設(shè)計規(guī)范》

2.  GB10595-2009 《帶輸送機(jī)》

3.  MT821-2006  《煤礦用帶輸送機(jī) 托輥 技術(shù)條件》

作者簡介：

高廣才（1962-） 男    民族：漢    工程師  

籍貫：遼寧省阜新市

1991年畢業(yè)于阜新礦業(yè)學(xué)院  學(xué)歷：本科

主要從事：煤礦機(jī)電設(shè)備設(shè)計與制造