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皮带输送机滚筒破裂原因及解决方法
作者:输送机械设备网  发布于:2014-9-23 11:40:25  浏览量:
 
 [摘要]滚筒是皮带输送机的主要部件,滚筒的使用寿命严重影响输送机的正常运转和生产。本文从滚筒结构和受力分析入手,总结出提高滚筒强度的改进方法。

  皮带输送机是以皮带兼作牵引机构和承载机构的一种连续动作式输送机械,运输能力大,工作阻力小,耗电量低,维护简单,在煤矿地面和井下运输中得到广泛的应用。滚筒是皮带输送机的主要部件,滚筒的使用寿命严重影响输送机的正常运转和生产。本文从滚筒结构和受力分析入手,总结出提高滚筒强度的改进方法。
  1、滚筒的结构及工作原理
  滚筒在输送机中,既可传递牵引力,又可改变胶带运行方向。按制造工艺分为焊接滚筒和铸焊滚筒,按作用分为传动滚筒和改向滚筒。大功率(≥360kw)驱动滚筒采用铸焊滚筒,其余均可采用焊接滚筒,滚筒由轴、卷筒及两个接盘组成,接盘是铸件,卷筒由钢板卷成。工作中,轴与接盘联接,接盘与圆盘焊接,驱动力传递给滚筒 轴,轴带动滚筒整体运动,从而驱动胶带运行。其传动理论依据于摩擦传动原理,即借助于传动滚筒与输送带间的摩擦力将驱动装置与输送带有机联系起来,以完成二者间的能量传递任务,保证输送机的可靠运行。
  2、滚筒破裂原因分析及影响因素
  (1)破裂原因分析
  皮带作用于滚筒的压力大,在长期大压力作用,很容易使滚筒破裂,裂缝往往是从一侧腹板焊接处沿轴向无规则裂至另一侧焊接腹板处。破裂的主要原因:一是皮带张紧力大,因为张紧力大,牵引力大,输送机为提高传动能力,总希望利用增大张紧力来达到目的,这样势必增加滚筒的压力,另外,转速增加,作用在滚筒上的扭矩也会增加,这样会使滚筒及其零件弯曲变形,加上井下环境恶劣,进而造成滚筒压裂;二是本身滚筒强度不够,所选钢板材质不好或钢板厚度不够,也会造成破裂;三是钢板焊接工艺不行,焊接质量不高,也会造成破裂。因为滚筒的结构中离不开焊接,在操作过程中会产生焊接应力,如处理不好,在压力作用下很快使焊接处出现裂纹。
  (2)影响滚筒破裂的几个因素
  滚筒磨损造成强度变低,也容易使滚筒发生破裂现象,其主要影响因素为:①污物对磨损的影响。皮带和滚筒表面的碎煤末和污物造成的磨损,是典型的磨料磨损。即这些碎末产生的磨损往往产生特殊的切屑,并在被破坏的滚筒表面上形成麻点,同时由于表面冲击,出现疲劳效应。另外,由于液体或气体介质的化学作用,尤其是高温的作用,使磨损加剧,从而使滚筒强度变低;②围包角对磨损的影响。增大围包角会提高滚筒表面的牵引力,降低磨损,但围包角不易过大,否则会加重胶带的弯曲疲劳破坏;③摩擦系数对磨损的影响。提高摩擦系数是减小磨损的一种最佳方法。目前人们正在努力寻找摩擦系数高,性能稳定且耐磨、承受比压高的材料作滚筒的衬垫。
  3、解决方法
  (1)选用优质材料,提高制造质量,保证滚筒强度。
  (2)增加卷筒的钢板厚度,在卷筒内侧均匀布置几条沿轴向的加强筋。这可根据滚筒的受力,计算胶带在滚筒各处的张力,设计布置加强筋,以提高滚筒强度。
  (3)提高焊接工艺,保证焊接质量。接盘与筒体之间的焊接是制造滚筒的关键工艺。根据设计要求,焊缝质量必须达到JB1152-81 II级标准。
  采用CO2和Ar混和气体保护焊打底焊,然后用埋弧自动焊接的焊接方法。焊接时,将滚筒放在滚轮架上转动,转速可以控制。打底焊时焊枪手工操作,采用单面焊双面成形的方法焊接,保证焊缝根部能熔透又不出现焊穿等缺陷。其余各层焊缝的施焊可将焊枪或埋弧焊机头固定在滚筒焊缝上方水平位置,利用滚筒转动实现焊接自动化。焊后必须回火,由于滚筒轴已经调质处理,如滚筒整体回火会降低轴的性能,只能对焊缝局部回火处理,采用了履带式远红外加热器对焊缝回火处理,消除焊接残余应力。即将加热器包在焊缝上,再盖上保温棉。
  (4)加强维护,提高滚筒使用寿命,如工作场所保持清洁,保证散热条件;不允许胶带沿滚筒打滑,发现松驰立即张紧;保证清扫装 置工作正常,滚筒表面不允许粘附杂物等。
  (5)定期检修,确保可靠运行。
  (6)对滚筒表面进行包胶,用聚胺脂等高强度耐磨材料作为滚筒的衬垫增大滚筒与胶带之间的摩擦力,减少磨损,防止破裂,提高滚筒使用寿命。
  经过实际使用证明,某煤矿皮带输送机滚筒破裂所采用的改进措施是可行、合理、可靠、实用的。滚筒是皮带输送机的重要部位,从滚筒的受力分析入手,提高制造质量,特别是提高焊接质量,正确使用和维护,是保证滚筒质量和使用的关键。


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