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提高托辊制造质量的技术经济性分析
作者:输送机械设备网  发布于:2015-2-2 11:01:34  浏览量:
 
 [摘要]托辊广泛应用于各生产企业的皮带输送机中,托辊的质量直接关系到输送设备的传输效率与稳定运行。本文就托辊制造的技术性与经济性平衡,进行一些探索与研究,以供同行借鉴指导。

  托辊广泛应用于各生产企业的皮带输送机中,托辊的质量直接关系到输送设备的传输效率与稳定运行。如何经济地提高托辊的制造质量,是国内外科研机构与生产企业致力研究的课题。本文就托辊制造的技术性与经济性平衡,进行一些探索与研究,以供同行借鉴指导。
  1、提高托辊制造质量的意义
  提高托辊制造质量水平,必然延长托辊使用寿命,延长输送设备检修周期,有效减少检修人力与物力消耗,确保设输送备安全可靠运行,最大程度提高经济效益。由于托辊筒体与轴度提高,可以减小筒体旋转阻力,相应减小功率配置,减少动力消耗;同时对输送带的跑偏具有抑制作用。由于托辊简体与轴的同轴度提高,可以有效减小输送带拉动对简体产生的轴向力,减少轴向力对向心球轴承的疲劳破坏。改进托辊轴承的密封保护,改善托辊轴承的工作环境,可以进一步延长轴承使用寿命,减小工作噪音。
  2、托辊质量失效的原因分析
  托辊质量失效的原因主要有两个:一是筒体的破坏,特别是采掘业的煤矿企业,其输送设备由于暴露于高硫工作环境,简体特别容易被腐蚀,对策是对简体进行针对性防腐处理。二是托辊轴承的失效,也是本文分析的重点。托辊轴承采用的是向心球轴承,可以承载较大的径向力,几乎不能承载轴向力。因此,轴承成为托辊的“心脏”部件,所有的失效技术分析,必须围绕轴承的工况来进行。
  影响轴承失效的工况有两个,一是轴承的疲劳破坏,即托辊工作时由于简体偏心对轴承产生的轴向力高频冲击。技术上破坏的形式有三种:强度与刚度破坏、磨损破坏、疲劳破坏。疲劳破坏在技术分析时是最难被发现的一种破坏形式。因此,制定工艺对策时必须着重解决简体止口加工的偏心问题,减小轴向力高频冲击给轴承带来的疲劳破坏。二是密封,防止水与尘的进入,一旦水与尘进入,将严重破坏轴承的工况,降低轴承使用寿命。
  3、提高托辊质量的技术对策
  影响托辊质量差异的因素一般有三个方面:产品结构设计、制造工艺水平、新材料运用。因此,托辊质量差异的主要原因就在于制造工艺的不同选择。制造工艺必须根据企业的生产规模并结合企业已有设备状况来决定。
  (1)规模化生产,可以投入一定专用设备,提高生产制造效率。制造工艺流程为:轴的加工、筒体下料、筒体二端镗孔、轴承座与简体环缝焊接、组装等。工艺设备为:锯床、车床、专用镗床、专用环焊机、专用组装机等。工艺特点是:采用专用镗床对简体二端进行镗孔加工安装止口,同轴度一般可控制在0.05mm的精度范围内;如采用通用车床加工简体时由于装夹变形,以及简体校调的困难,同轴度控制在0.50mm左右,工艺效率就已很低,直接影响托辊制造精度。用专用环焊机进行轴承座与简体的焊接。本工艺虽然可以形成规模化加工效率,质量保证,但须增加专用镗床、专用环焊机等专用设备,且必须联合选用。本工艺优点是可选用价格较低的冷拉轴承座。
  (2)非规模化生产,可根据企业现有设备状况,尽量利用通用设备,组织制造工艺流程,提高经济加工水平。本文根据一般工业企业具备的设备条件,推荐一种工艺形式,即利用冷拉钢管内外径同轴度技术精度较高(小于0.05mm),下料后无须加工止口,采用铸铁轴承座,安装时采用“无止口大过盈压装配合”的工艺形式,节省止口加工与环焊这二个较为复杂的工序。工艺流程为:轴的加工、简体下料、大过盈压装、组装等。本工艺的优点是:在保证托辊制造质量的前提下,不须添置任何专用设备,筒体不须加工止口,轴承座不须焊接,不要增加焊丝等辅材成本,因筒体不须加工可适当减小简体壁厚,节省材料费用等。
  综上所述,“无止口大过盈压装铸铁轴承座配合”的工艺形式,制造质量更高,工作量更小,不失为托辊制造,特别是小规模企业的最佳工艺制造形式。
  4、制造工艺技术要点
  (1)托辊轴承座大过盈压装的技术要点:设备采用通用性较强的油压机(或简易液压工装),压力为10t;经过试验,过盈量为O.25~0.35mm,如筒体内壁粗糙,需增加20%的过盈量;轴承座采用小角度导向角;本工艺操作简单、效率较高、质量保证。
  (2)托辊密封的技术要点:托辊密封基本上都是采用尼龙迷宫式密封。由于尼龙有一定弹性,内圈与轴、外圈与轴承座一定要过盈配合;迷宫中应注满油脂,就能起到较好的密封效果。
  5、托辊制造的经济性分析
  (1)不论规模化生产还是非规模化生产,投资设备是经济与技术综合平衡决策的结果。如投资30万元设备,按5年回收设备成本,每年生产1万套,加上设备维护费用,每套至少摊销1O元生产成本。
  (2)采用无止口铸铁轴承座大过盈压装工艺来组织托辊生产,是经济技术全面优化的工艺路线。铸铁轴承座制成品每只较外购冷拉成品轴承座高9元左右,一套托辊需2只轴承座,共增成本l8元左右。但采用铸铁轴承座大过盈压装后,可节省筒体止口加工费用8元,至少节省轴承座与简体焊接的人工与辅材费用l2元,节省筒体材料费用10元左右(因简体不须加工可适当减小壁厚
0.5~1.0mm),节省专用设备摊销及维护费用l0元左右。
  (3)综合比较,采用无止口铸铁轴承座大过盈压装工艺,比采用冷拉成品轴承座焊接工艺,每套托辊制造成本至少平均可降2O元左右。如按年产1万套计算,年增赢利2O万元以上,效益巨大。
  采用无止口铸铁轴承座大过盈压装工艺制造托辊,可以充分发挥企业通用输送设备优势,节省新设备投资及维护费用;制造的托辊产品,质量会更好,成本会更低,工效会更高。


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