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1、矿山机械第33卷2005年第3期长寿命托辊的研制论文编号:1001-3954(2005)03-0052-02长寿命托辊的研制刘春晖1马新生21贵溪运输机械总厂江西贵溪3354212焦作三岛输送机械有限公司带式输送机的主要部件托辊的质量,将直接影响时,其旋转阻力较常温下成倍增加。为了克服常见的问到整机的正常运行、使用寿命和电机的能耗。在题,根据生产实际需要,我们设计出性能优良的两件套GB10595-1989《带式输送机技术条件》中,对托辊的质腔隙式密封免加工止口新型托辊,如图2所示。其主要量制定了严格的标准。我国目前普遍使用的带式输送由托辊管体、轴承座、托辊轴(拉光轴)、小
2、游隙深沟槽机托辊与国外托辊相比,存在以下差距:球轴承及两件套腔隙式密封等组成。其结构主要有以(1)使用寿命短。西德井下托辊使用寿命为20000下特点:h,英国规定为26000h。而我国托辊的寿命一般在10000h左右;(2)运行阻力系数大;(3)托辊重量大,同型号托辊国内比国外重10%,托辊越重,消耗钢材越多,消耗功率越大,尤其是在带式输送机启动时。为了从根本上解决托辊过早失效问题,针对我国的国情和用户的需要,参考国内外同类产品资料,我们对DT75型、DTII型带式输送机的基础部件———托辊进行了更新设计,研制了一种新型免加工止口长寿命托连辊(以下简称为新型托辊)。续1新
3、型托辊的结构特点输托辊密封形式及密封件材质对托辊的密封性能有送很大的影响,密封不好,轴承就容易失效。我国常用的密封结构为“迷宫式”,如图1所示,DT75型、DTII型托辊由托辊管体、轴承座、托辊轴(台阶轴)、大游隙深槽球轴承及迷宫式密封等组成。其优点是旋转阻力小、防尘性能好,缺点是防水性能差,而且托辊在低温下工作图2(1)DTII型托辊管口部分通常采用加工止口的方图152法,以方便安装轴承座定位,但加工止口将导致托辊管口的技术尺寸误差(如圆度、壁厚差等)进一步扩大,且轴承座的安装是以间隙配合形式“放”入止口内,在焊接时容易产生变形,导致两端轴承座不同轴,影响托辊的使用
4、寿命。而新型托辊使用了“免加工止口”技术,其优点在于不再对管子进行止口加工,不破坏管子的自然圆度、壁厚差等指标,并保证了轴承座是以过盈配合的形式压装到管子内部的,不但对管子的圆度起到修复作用,使托辊的外圆径向圆跳动数值也达到了优良等级0.35mm(国家标准数值为0.70mm)水平。还可以避免焊接时的轴承座变形,使两端的轴承基本处于不受预应力的情况下工作,有效地延长了托辊的使用寿命;(2)托辊轴1由原来阶梯轴改为拉光轴,小轴重量降低了15%,小轴的加工减少了加工工序,同时保证了轴面轴承位置的同轴度;(3)托辊管体2的壁厚由原来的4.5mm改为3.5mm,降低了管子材料消耗2
5、2%;(4)轴承座3的深度由58mm改为38mm。一方面Mining&ProcessingEquipment长寿命托辊的研制矿山机械第33卷2005年第3期降低了轴承座板材消耗,另一方面降低了轴承座加工冲压难度,同时又减少了冲压工序,降低了劳动成本,还使托辊轴承的受力状态得到了较大的改善;(5)密封4由过去的五件套改为两件套,同时,密封形式由“迷宫式”改变为“腔隙式”,密封长度由原来的68mm增加到了80mm,防水防尘性能有了很大的提高;部件改型设计后不但减少了钳工工序,而且装配形式也由原来的人工操作改为机械化装配,降低了工人劳动强度,提高了劳动效率;(6)轴端5的双轴用
6、挡圈现改为现在的轴端单轴用挡圈,钳工装配工序进一步减少,工作效率进一步提高;(7)轴承由大游隙改为小游隙轴承后,轴承耐冲击力也有很大提高。轴承座与辊筒之间的焊缝,由于改进了新的焊接加工工艺,辊子焊缝均匀、细密、气孔少,提如下:空载和满负荷运转时分别比DT75型托辊下降高辊子的焊接质量的同时,比端面焊节约电能50%以9.25kW和16.75kW。根据载煤运行两种情况的测试上。结果,按现行电价0.5元(kW·h),依照常规计算方2新型托辊的技术指标法,该带式输送机的年节电效益为35175元;按铺设长度折合,每米年节电效益:25200/500=50.4元。该托辊经过权威技术部门
7、检测,各项技术指标均若一个中等规模矿务局生产系统的4万m带式输大大超过国家标准,具体数值如表1。送机全部采用新型托辊,全局仅年节电效益即可达200万元以上。3工业性试验结果新型托辊比普通DTII型托辊旋转重量减轻了22%,转动惯量小,节电降耗非常显著。我们在某电厂一部带式输送机上作了相应的实验,进行了电功率实测对比。该输送机铺设长度500m,带宽1000mm,配用2×55kW电机拖动,带速2m/s,设计运输能力420t/h,原使用<108mm钢制槽形托辊1320只,2001年5月全部更换为新型高效节能免加工止口长寿命托辊,并于