带式输送机滚筒加工质量控制

胡乃川

（山东盟鲁采矿工程有限公司，山东济宁 272000）

1 滚筒加工质量对带式输送机的影响

1.1 皮带跑偏原因

1.1.1 滚筒位置胶带跑偏

输送机内滚筒圆柱度精度不合格造成胶带在临近输送机滚筒部位上因为张力存在的不同，所以导致胶带会向着直径相对较大的一侧偏离运行；驱动滚筒的精确度比较差，滚筒和输送带中心线是不垂直的，会直接偏向张力较大的一侧；驱动滚筒中的轴承、传动轴等部件出现了故障问题，出现偏斜的情况，使得胶带发生偏离运行。

1.1.2 滚筒中间胶带跑偏

胶带下部支撑的托辊结构存在变形的问题，造成胶带出现偏离的情况；托辊轴承座或者轴承发生损坏的情况，造成结构承载性能下降或者导向偏离，从而出现跑偏的情况；有部位托辊下部基础失稳或者损坏，出现托辊距离超出标准的情况，出现胶带的偏离。

1.1.3 卸料点后胶带跑偏

卸料点给料部位存在偏移的情况，卸载物料之后容易给胶带一侧产生过大冲击和影响，导致一侧物料重量过大，另一侧重量较轻，从而出现偏离的情况。

1.1.4 胶带任意位置跑偏

因为运输机的运输距离比较大，胶带在运行中受到外力的作用而发生跑偏的情况，其出现的位置并不是固定的，是随机出现的，主要原因有如下几点：输送机张紧滚筒没有安装到规定的部位上，造成胶带张紧力无法满足要求；在整个系统内托辊安装精度不足，造成输送带结构的运行出现左右偏离的情况；输送机胶带拼接的部位质量不合格，或者胶带本身强度不合格，输送运行中发生一侧紧、一侧松的情况，导致胶带发生跑偏的问题；输送机架安装到规定部位后，由于长期的运行导致出现了下沉或者底鼓的情况，造成发生偏斜的问题。

1.2 皮带打滑的原因及危害

在电机驱动的作用下，传动滚筒和皮带会形成较大摩擦力作用，其会直接带动皮带运转，所以皮带的运行方式和传送机的使用寿命存在直接的关系。如果发生皮带打滑的情况，则会导致输送机的运行效率不合格，威胁总体的运行效率。经过综合分析，了解皮带发生打滑的问题原因，其中滚筒的因素就是传动滚筒脱胶的情况，导致皮带和滚筒摩擦力的影响，还有就是滚筒设计与安装有一系列的问题，两者的包角不合格，摩擦阻力也难以满足运行的要求。

1.3 带式输送机振动的原因及危害

带式输送机在正常工作中，因为滚筒旋转作用之下，出现振动的情况，极易出现结构疲劳和损坏的问题，从而出现了设备转动松动的情况，出现了噪声过大的问题，传送机的工作稳定性较差，极易出现传送机运行的安全隐患，企业的日常生产经营停止进行。其重要的滚筒原因就是偏心，出现了周期性共振的问题，结构偏差过大，影响滚筒外圆直径的偏差过大。

2 滚筒加工工艺与质量控制

2.1 筒皮的卷制

滚筒制作材料为钢板，所以钢板材料的质量对于筒皮产生较大的影响。因此，钢板的物理性能必须满足国家发布的相关标准。进行预弯后卷板步骤的设定，在预弯的环节，必须控制力度，不能过大，否则将会给钢板的性能产生负面的影响，同时要保证钢板和滚杠的侧边是垂直的，不会发生错边的问题。同时，加强内圆质量的控制，外圆留有余量加工处理，防止存在车削后筒体壁厚不合格的问题。此外，检测结构的精度，通过使用圆弧样板进行加固，保证间隙不超过1 mm，滚筒直径误差不超过2 mm，只要是存在超出偏差的情况，对圆度进行检查，消除直缝焊接缺陷问题。对口间隙为2-3 mm 的情况下，开始点焊施工，焊缝长度为40 mm 左右，从两侧向中间焊接施工，如果焊缝的质量不达标，会极大地影响焊缝强度，在后续运行中出现开焊的情况。不管是卷制还是焊接，都要遵循制作工艺的要求，做好各个环节的管控，保证滚筒的质量符合要求。

2.2 滚筒接盘

轴承座、接盘主要是应用铸铁材质制作，各项性能需符合国家标准要求，一般由第三方企业进行加工生产。因此，企业必须进行检查和验收。利用超声波进行检测，保证铸铁件内部的质量合格，不会存在砂眼、气孔等质量问题，确保滚筒的静平衡与焊接质量合格。内部结构质量合格后，做好坡口的加工控制，保证尺寸精度合格。

2.3 筒体组焊

在带式输送机滚筒加工的阶段，为了能够提高加工的质量，针对于简体的焊接参数要进行科学控制，一般而言简体的阻焊工艺有以下分析。

2.3.1 对接

滚筒断面止口的部位上，均匀性设置4个定位块，通过电焊连接，保证电焊的精度合格，两个结构紧密贴合形成整体的结构。通过使用定位块进行控制，保证接盘内圆和筒皮找正精度合格。接盘和筒皮对接施工中，预留2 mm 的间隙，可以进行单面焊、双面成型。此外，筒体长度进行严格控制，要超出设计方案5 mm，经过多年实践经验发现，埋弧焊后结构尺寸出现减小的情况，所以预留间隙可以达到最终的质量标准要求，不会影响结构性能。

2.3.2 焊接

接盘和筒皮的对接坡口按照工艺加工，保证焊缝的质量合格。一般来说，设计为U 型坡口最为合理，这样可以保证坡口缩减尺寸符合要求，并且通过间歇可以将焊剂流入到结构内，不会形成过大的焊接应力，保证结构稳定性合格，也能够预防发生裂纹的问题，焊接工作量得到很大的降低。但是在加工中会有较大的阻力，所以要求技术人员经验丰富，掌握焊接工艺，才能满足焊接质量的标准要求。

2.4 筒体热处理

在滚筒加工环节，加工艺中必须有热处理、机加工，钢板是主要的制作材料，通过卷制后焊接接口形成整体筒体，此时该结构的应力较大，所以消除应力是重要的处理措施。目前退火处理是重要的消除应力方式，将温度调整到600 ℃，保温时间结合不同的筒体厚度确定。在加热的温度达到均匀性的要求然后再冷却，在温度下降到250 ℃后，进行空冷处理。退火的方式处理可以消除筒体结构的应力，保证结构的性能得到提升，还能够保证焊缝的强度合格，不会发生开裂的问题，结构性能满足要求。

2.5 滚筒筒体加工

筒体与接盘焊接操作中，因为产生较多的热量，所以容易发生焊接变形的问题，所以结构尺寸会发生偏差，对于后续的转动运行产生不利的影响。因此，粗车外圆进行镗内孔的工序作业前，应该充分地应用粗车外圆、镗内孔的方式以确定基准，保证滚筒内孔和外圆质量都满足工艺要求。粗加工中，因为接盘属于粗加工的部件，其精度要求较高，所以需要通过使用内孔和外圆加工精度的控制，必须通过控制外圆的精度，然后进行筒体内孔基准的确定。筒体加工结束后，为了保证各个孔的形状、位置精度符合要求，避免出现质量问题。应用数控镗床进行加工处理，防止筒体和接盘孔出现不同心的情况。内孔作为加工的基准，再进行外圆精加工，找正和基准定位符合要求，确保筒体的精度满足要求。筒体加工结束后，进行壁厚检查，保证加工误差在合理的范围内。

2.6 滚筒的装配

滚筒装配是重要环节，将筒体与轴利用涨套连接，把涨套直接和轴进行连接，然后应用液压千斤顶调整内孔和涨套间隙，达到均匀性要求，再应用铜锤缓慢敲击，确保两者稳定的结合。为了有效预防发生倾斜的问题，一般会选择应用扭矩扳手，再均匀地设置螺栓紧固处理，保证筒体和轴的张紧力符合要求。对于轴和轴承、轴承座与轴承的连接中，运用热胀冷缩的原理安装，在安装前先进行轴承、轴承座的加热处理，需要先把温度升高到95～100 ℃，保温足够的时间，使用铜棒作为辅助进行安装，自然冷却0.5h 后，将其装入到结构内，然后填充足够的润滑脂。最后，在端部使用O 形圈密封处理，且达到固定的标准。

2.7 滚筒检查

装备工作结束后，质检人员必须检查各个参数，保证符合相关国家标准，利用静平衡测试，达到运行标准。当前在滚筒生产中，动平衡检验的方式可以确定滚简质量是否合格。动平衡检测工作中，使用配重设置进行安装，可以保证动平衡满足运行的要求，轴线位置和滚筒重心在同一条直线上，避免出现过大的振动影响，且经过多次检测后，滚筒运行质量合格，达到国家标准，为传送机的安全、稳定运行起到积极的作用。

2.8 接盘的加工注意事项

滚筒接盘使用铸铁材质制作，其性能可以满足运行的要求。在接盘铸造中，保证结构内部不会存在缺陷吻合问题，没有气孔、砂眼等缺陷问题，不会影响后续的正常运行。接盘的铸造、机加工都是在第三方单位制造的，在加工结束后，运输到单位后，组织技术人员进行全面的检查。必须加强验收管理，保证结构性能、尺寸都符合要求，达到接盘的质量标准。从目前的要求来说，接盘的质量检查验收按照下述标准进行。

（1）对于关键结构进行质量检查，强度性能合格，且没有砂眼、气孔的问题；次要的结构部位如果存在砂眼、气孔的问题，不能超出总面积的5%，每一个铸件表面结构没有存在3个以上的砂眼，否则将不能投入使用。

（2）如果有缺陷问题，必须保证其长度不会超过3倍宽度的缺陷。

（3）单个缺陷的存在直径控制在6 mm 以内。

（4）两个相邻缺陷的间隔距离不能过大，如果间隙距离较小，则要保证相邻两个缺陷问题的综合直径不超过6 mm。接盘的机加工极为重要，保证内外表面的加工精度全都符合要求，所以接盘轮毂加工中，内径预留5～6 mm 的加工余量，从而保证筒体结构的加工质量合格，给后续的精加工提供足够的余量，禁止一次性加工成型，否则将会焊接变形后无法达到内孔同心度的要求，威胁筒体结构的总体性能，影响传送机的运行效果。

3 其他控制措施

3.1 针对滚板圆度不合格的应对措施

对于滚筒圆度精度不达标的情况下，需要选择下述措施进行控制。

（1）筒皮滚圆操作中，操作人员根据实际需要及时进行各个轴辊的间隔距离调整，以达到结构精度要求。

（2）如果卷制厚度比较大的钢板材料，上压量应该适当的减小，可以分为多次滚卷的操作方式。

（3）滚圆直径较大的情况下，压力要严格控制，不能过大，需要缓慢、多次卷制操作方式。

（4）筒皮焊接结束后，要进行二次上辊，进行找正、滚圆处理。如果无法满足运行的要求，可以通过火焰矫正的方式。该方法可以通过样板进行检查，如果筒体发生外凸的情况，应该对外壁进行线形加热处理，保证其可以自然冷却。如果一次加热无法满足要求，要再次加热处理，直到全部矫正合格。

3.2 针对焊接变形的应对措施

在焊接变形问题中，应该选择下述的方式处理。

（1）滚筒焊接严格执行焊接工艺的要求，焊接时先进行找正点焊处理，然后进行各个尺寸的检测，达到要求后才能开始焊接作业。

（2）焊接作业过程中，使用自动埋弧焊机沿着滚筒外径焊接，保证结构尺寸和壁厚都符合要求，结合现场的情况调整电流、进丝速度以及转动速度等参数。

（3）纵缝焊接长度如果超过1 m，需要选择使用退焊或者跳焊的方式，中间向两侧每一个焊接段落的长度为200 mm，防止热量过大而产生变形的问题。

（4）滚筒直径如果超过800 mm，焊接结束后，需要整体进行退火热处理，以消除内部应力。

3.3 设备加工精度过低的解决措施

如果设备加工精度较低，可以选择下述处理方式。

（1）积极展开设备的日常管理和维护。

（2）根据设备运行情况及时调节设备的间隙，消除不利的影响。

（3）加工工装和量具的管理极为重要，做好日常精度的检测工作，及时修正处理。

3.4 胶带任意位置跑偏治理

（1）选择使用质量性能合格的输送机胶带，保证胶带拼接的质量和性能合格，禁止存在拼缝歪斜而产生输送带跑偏的情况。

（2）根据现场的结构形式和要求调节张紧滚筒的安装位置，保证输送带有足够的张紧力，在调节时要根据经验或者压力传感器的数据做好判断。

（3）对于极易发生跑偏或者跑偏量比较大的部位上，通过应用调心托辊实现纠正处理，结合不同的位置和结构尺寸，调心托辊的形式选择符合要求，不会影响输送带的运行。调心托辊在设计中，其需要在传统托辊的基础之下，在托辊两侧设置立辊的形式，托辊支架绕中心旋转，如果胶带出现偏离运行位置的情况下，这样就会出现胶带侧边和托辊接触的情况，立辊受力驱动托辊支架沿着胶带运行，跑偏相反的方向而发生旋转的问题，进而导致出现跑偏的移动情况，出现了胶带沿着带式传输机中心线设置的情况。摩擦调心托辊是比较常见的形式，其需要在托辊两侧增加一段曲面托辊，同时还要布置摩擦阻尼结构。该纠偏的方式和立辊调心托辊是基本相同的，如果发生胶带偏离的情况，和曲面托辊接触之下容易产生阻力的情况，造成反向旋转，需结合需要调节胶带部位，达到纠偏的效果。

4 结语

在带式输送机正常工作中，滚动是主要受力环节，其质量会给设备运行寿命造成影响，也会关系到整体的运送能力。因此，在滚筒生产制造中，做好各个工序的管控，提高设备制造的精度，并且调整加工工艺，才能提高滚筒质量水平，满足带式传送机运行质量，满足生产的需要。