1、托辊加工工艺制定和质量控制摘要:分析了托辊存在的问题,并进一步指出托辊的结构、制造质量等是影响托辊质量的主要因素。通过托辊加工工艺的制定及质量控制手段的完善,使托辊的产品质量得到了明显提高。关键词:托辊;工艺制定;质量控制;运行寿命一、前言目前,煤矿井下用托辊基本标准 DTII 型托辊,密封为迷宫式双重密封,轴端采用标准轴用挡圈,增加了托辊的轴向止推能力,结构比较合理。但由于托辊在制造过程中存在着许多加工与装配误差,影响了托辊的密封及运行性能,加之托辊长期在井下使用,运转条件较恶劣,在煤尘及酸性水的侵蚀下,使用寿命较低。如何通过工艺的制定,保证托辊制造质量,提高托辊的运行寿命,是我们急需解决的
2、问题。二、托辊存在的主要问题托辊在使用过程中存在的主要问题就是托辊的运转问题。托辊运转中出现的转动不灵活、严重时甚至不转动现象,使得托辊运转的阻力系数由滚动变成滑动,其值增大 10 倍左右,结果会造成运行阻力增大,功率消耗增大,相应地输送距离或输送量减少;其次,由于托辊转动不灵活,使托辊和输送带的磨损加剧,使用寿命降低。托辊使用寿命的降低,势必要经常大量更换托辊,造成托辊备件的供应紧张,使设备维护工作量增多,从而导致煤的运输成本提高。三、托辊的质量分析及工艺制定影响托辊运转灵活程度及其使用寿命的因素很多,主要是托辊的结构、制造质量、密封润滑及使用维护等等,而托辊结构主要是由管体、轴承座、轴承、
3、密封件、润滑脂和轴组成,现将主要零件对托辊质量的影响分析如下:(一) 管体。管体的制造质量是影响托辊质量的一个重要因素,它本身的不圆度以及加工的不同轴度,将直接影响托辊的径向圆跳动和旋转阻力,最终影响托辊的使用寿命。因此,为了提高托辊质量,我们选用质量比较好的高频焊管,采用钢管自动切断机和钢管双头自动车孔机床,以切断钢管的倒角为基准,车两端内孔止口,保证了管体尺寸及精度要求,避免了托辊因为管体止口不同心而造成的质量问题。(二) 轴承座。 DTII 型托辊为冲压轴承座托辊,使用经验证明,用3mm 厚的钢板冲压的轴承座钢性强、容易保证托辊的装配精度和运转灵活性。轴承座的精度高低,也将直接影响托辊质
4、量。为保证冲压后的内孔尺寸及内孔与外径的同轴度,我们选用了优质板材和模具材料设计工装,以放轴承部位为基准,采用 CO2 气体保护自动焊机把轴承座焊接在管体上,这样不仅保证了内孔所需三级精度要求,使托辊的旋转阻力和径向圆跳动不超差,而且大大减轻了托辊的整体重量。(三) 轴承。托辊的使用寿命主要取决于轴承和密封的性能,如果托辊具有良好的密封性能,托辊使用寿命实际上就是轴承的使用寿命。轴承不仅对托辊使用寿命有重大影响,而且对托辊旋转阻力也有一定的影响。测试结果表明:轴承摩擦阻力占托辊旋转阻力的 1/41/8 。托辊轴承失效的主要原因如下:a、煤尘或煤泥大量进入到轴承内,使轴承的沟道及保持架的兜孔内填
5、满油泥,不能转动而失效;b、轴承中的油脂流失后,由于外界的水或潮气大量侵入,使钢保持架、钢球和内外沟道严重锈蚀,使其不能转动而失效。油脂变质也会使轴承失效;c、轴承本身质量差引起的失效;d、机加工后装配质量差而引起轴承失效。为解决这一问题,我们对托辊轴承改为 KA 大游隙专用轴承,测试数据表明:即使在非常恶劣的条件下运转,专用轴承的使用寿命大大高于普通轴承,而旋转阻力低 1 倍以上。(四) 润滑脂。目前煤矿井下用托辊常用的润滑脂为钙基脂和矿用锂基脂。钙基脂抗水性能好,但熔点低,高温时极易凝固,使用一段时间就易变色、变干,不堪再用,从而影响轴承的使用寿命。矿用锂基脂除保留钙基脂的主要优点外,它的
6、抗水解能力很强,有较好的机械安全性,适用于温度为-20120的工作场合,能满足煤矿井下常年煤尘、淋水等恶劣工作环境。因此,采用锂基润滑脂,改善托辊轴承的润滑情况,对延长托辊使用寿命是非常必要的。(五) 轴。轴的加工质量是影响托辊质量的另一个重要因素,它本身的不圆度,也将直接影响托辊的径向圆跳动和旋转阻力,最终影响托辊的运行寿命。因此,我们采用轴两端顶针一次加工切削法,利用磨削保证了轴的尺寸及精度要求,从而避免了托辊因为轴的不同心而造成的质量问题。四、托辊装配质量要求及工艺保证措施(一) 检查a、零件 (包括外购件) 经检查合格后应符合图纸要求;b、辊体的轴承座内部必须仔细清洗干净,不允许有任何
7、杂物留存。(二) 加润滑脂a、将密封圈内凹处加满矿用锂基润滑脂;b、轴承内加入 2/3 空间的同样润滑脂;c 、内外密封件分别加入 1/2 空腔的矿用锂基润滑脂;d、密封盘与内挡圈之间空腔充满矿用锂基润滑脂;e、外挡圈凹处充入占空腔 2/3 的矿用锂基润滑脂。(三) 压装a、将密封圈与轴承一起用托辊自动压装机压入轴承座,注意轴承应用 KA 系列大游隙托辊专用轴承时 ,轴承的安装方向必须使尼龙保持架开口向外(轴端方向),轴承装入托辊体后,应保持适当的游隙,不得压死;b、将内密封件点动(轻压)压入轴承座内与轴承外圈接触后即停压。检查油脂情况,如被压头挤出应补足润滑脂;c、将内、外挡圈按顺序分别压入轴承座内,轻压至接触内密封圈后立即停压;d、托辊装配完毕后,必须检验转动是否灵活,并检查调整挡板与挡圈之间的间隙。在全压装过程中密封件不得有损伤、翻边现象,内、外密封件严禁套在一起装配。五、结语通过制定、规范托辊的生产加工工艺,建立并完善质量控制手段,使托辊的产品质量得到了明显提高。随着输送机向长距离、大运量、高速度方向发展,对托辊的要求越来越高,只有不断地改进加工工艺,优化产品结构,才能制造出高质量的托辊,才能满足大型带式输送机带速的要求。
