托辊的性能分析及工艺改进

薛金莲

（山西煤矿机械制造有限责任公司，山西 太原 030031）

托辊的性能分析及工艺改进

薛金莲

（山西煤矿机械制造有限责任公司，山西 太原 030031）

通过对托辊的性能及存在的问题进行分析、研究，对新的制作工装工艺进行了现场试验，并取得了理想的效果，提高了产品质量和生产效率。

托辊；性能分析；工艺改进

托辊是带式输送机上最关键、最重要、数量最多的零部件。它决定带式输送机的运行情况、运转速度、使用寿命。托辊的使用环境比较恶劣，它不仅要求转动灵活还必须具有防水、防尘的性能同时还要能适应在搬运和安装过程中出现的正常碰撞，对其自身的性能要求较高。

1 托辊的性能分析

决定托辊性能的因素有径向圆跳动、轴向窜动旋转阻力、跌落强度密封性能和淋水密封性能。

1.1 托辊现在的制作工艺

1）采用冷拔轴，轴直径的精度达到φ±0.006 5mm，它的表面不需要加工，按照图纸要求的长度锯开，车切出轴卡槽就能装配。车切轴卡槽我们通常叫车挡距，看起来简单，是关键的一步工序，挡距不合适直接影响托辊的轴向窜动、密封性能、淋水密封性能、托辊的使用寿命。

2）辊皮的原材料采用定尺的托辊专用钢管，钢管的直径、椭圆度符合MT/T1019-2006标准要求。加工采用PLC控制的自动切管机下料，这种方法切出的管子长度偏差较小，无毛刺。车削轴承座止口采用双头里孔加工车床，以钢管定位，生产工人调节好车床，两边同时进刀，车出轴承座止口。这种加工方法加工时，两边止口的大小及深度是由生产工人调节，这一步是加工托辊的关键工序。

3）所有的零件加工后采用托辊压装机把轴承、密封压入轴承座里，上挡板轴卡完成装配。按照以上旧工艺加工出的托辊性能不稳定，经常出现径向圆跳动大、轴向窜动大、淋水性能差、转动不灵活等问题。

2 加工工艺改进

因托辊管的加工采用的是双头里孔加工车床，车床能够保证两止口的同轴度，但生产工人在调节止口的大小与深度时人为因素起决定作用，加工的两边深度不同轴向窜动变大，加工的止口的直径大小不同托辊的径向圆跳动变大，严重的会引起两轴承不同心导致托辊转动不灵活。为了消除这些因素影响，对托辊的工艺进行改进。首先是加工顺序的调整，采用先加工托辊管皮，然后再加工轴。

具体操作工序如下：

在加工里孔时进行严格的测量、抽查检验、标识等工序。在加工轴时按照托辊管的加工尺寸具体配置并微调确定轴卡切槽距离。其次给车床制作了切刀架，切刀架是由横梁和两个单独的切刀刀杆焊接而成，车床进刀时同时能切出两个轴卡槽，切刀采用白钢刀片，刀片利用螺栓定位、定做垫片可以调节两刀片之间的距离，确定合适的轴卡挡距。采用这种加工工艺有效地降低了托辊的轴向窜动量。按照行业标准MT821-2006规定托辊装配后在500N轴向压力作用下辊子轴向位移量不得大于1.2 mm。经过这次工艺改进，托辊的轴向窜动控制在0.15mm之内。为了彻底消除轴向窜动大对托辊性能的影响，利用统计技术中质量控制技术的计量控制图x-R图，让工序处于稳定受控状态。

轴承座采用冲压轴承座，因冲压轴承座依靠的是模具优势，轴承座具有精度高、椭圆度小、无伤痕、无毛刺等特点，密封采用与轴承座配套的尼龙迷宫式内外密封，外置与轴承座相配的铁密封，我们也称为“七组合”密封，密封性能可靠。

加工好的托辊钢管与轴承座采用双头CO2气体保护焊机焊接，以轴承座里孔的中心定位，根据不同大小的轴承座配置各种定位胎，选用合适的焊接参数，焊丝为φ1.2的药芯焊丝，焊接电流120 A～160 A，电压 24 V～26 V，CO2气 体流量 14 L/min～16L/min，焊接速度为 15mm～20mm。焊接操作人员必须具有熟练的焊接技术，并具有丰富的经验。托辊直径大小不同，焊缝的高度不同，适当的调节焊接的电流、电压、焊接速度，小直径托辊的焊接电流、电压要小，焊接速度稍快；大直径的焊接电流、电压要大，焊接速度稍慢，焊接速度快慢是通过调节焊机支架支辊的转动速度。焊接时两轴承座同时起火焊接，又一次保证了托辊的同轴度，焊接出的托辊保证了焊接精度且焊缝均匀平整、外表美观，有效的降低托辊的径向圆跳动及旋转阻力。测量旋转阻力的值在250N的压力作用下，在外圆线速度2.0m/s时远小于MT821-2006中的规定值。

压装采用托辊专用的液压点动托辊压装机，压装机以V型槽支撑托辊，横向以托辊轴承座的内侧定位，调节行程开关，按照托辊的轴头长短确定好行程。按照托辊的大小调节好液压，保证把轴承与密封压到位，且对轴没有影响，若压力过大，轴会被压弯，压装机的油压调节由技术人员操作，操作工人不能调节。

这样加工后，因轴向窜动减小，铁密封与轴承座是紧配合，弹性轴卡与挡圈的间隙较小，里面轴承与密封之间均注满了锂基脂，转动时形成多层防水，防尘保护膜，密封性能好。

3 结语

经过工艺改进，托辊的性能有了提高，不仅转动灵活，同时对带式输送机的质量性能有较大的提高。托辊是带式输送机皮带与运送物料的主要承载物。托辊的径向圆跳动直接影响输送机的运转情况皮带跳动的稳定。托辊的旋转阻力直接影响输送机的使用功率，托辊的使用寿命不仅是托辊的自身使用寿命也会影响整条皮带机的使用寿命。托辊在皮带机使用过程中起着重要的作用，是皮带机加工中的重要环节，决定整条皮带机的性能好坏。通过工艺改进有效的提高了托辊的质量，同也提高了皮带机的质量。

Performance Analysis and Im provement of Rollers

XUE Jin-lian

(ShanxiCoalMine Machinery Manufacturing Co.,Ltd.,Taiyuan Shanxi030031)

By the study of rollers'performance and problems,field test was conducted on the new manufacture process.The test achieved not only the ideal results but also better quality and efficiency.

rollers;performance analysis,improvement

TD528

A

1672-5050（2011）09-0040-02

2011-06-14

薛金莲（1977—），女，山西原平人，大学专科，助理工程师，从事煤矿机械制造工作。

徐树文