托輥制造與質量控制

【摘要】  托輥是帶式輸送機的重要配件之一，它沿帶式輸送機全長分部，帶式輸送機大宗易耗易損配件，是主體承載配件，其重量約占整機重量的1/3產品售價約占整機的2/5，因此，托輥質量對高產高效礦井的穩定生產運行、節能減排和經濟效益起著很大的關聯作用。

【關鍵詞】  托輥  軸承杯  軸承  CO₂氣體保護焊

    The roller is one of the important parts of the belt conveyor, it is full-length segments along the belt conveyor, belt conveyor bulk consumable wearing parts, is the main bearer accessories, its weight is about the whole weight of 1/3 product prices accounting for the whole 2/5, so the quality of the idler stable production of high yield and efficient mine operation, energy saving and economic efficiency plays a significant role in the association

Keywords:   roller  axle-bearing   Bearing   CO₂ gas shielded welding 

一、問題的提出

現在，高產高效礦井所使用的帶式輸送機不僅用量大，而且額定輸送量也越來越大，其技術方案中，大多采用提高帶速的方向來實現，這樣就對承載托輥的技術性能提出更高的要求。本人參與了仿英、德等國帶式輸送機的使用、檢修和制造。現在，從事帶式輸送機及其托輥的生產制造和售后服務。在承擔煤礦用DSJ系列可伸縮帶式輸送機（包括主要配件——滾筒、減速器、托輥）的生產制造和DT系列通用帶式輸送機整機和配件的生產制造，就托輥制造與質量控制談一談技術淺見。

目前國內煤礦井下使用的帶式輸送機帶速一般控制在7.1m/s之內（GB 50431-2008 <帶式輸送機工程設計規范>3.2條款中規定帶寬1800mm~2800mm條件下，最高帶速為7.1m/s）。帶速提高后托輥轉速也隨之增大，導致托輥的旋轉阻力增大和使用壽命降低。根據國家標準的規定托輥轉速不得大于600r/min（見GB10595-2009），否則托輥旋轉阻力會急劇增大，并導致使用壽命急劇下降。當托輥轉速超度600r/min時刻采用加大托輥直徑的方法來降低托輥的轉速。

托輥是帶式輸送機的重要配件。其重量約占整機重量的1/3。根據現場調查，煤礦井下托輥的使用壽命一般在4000~6000h 。在機械化綜采、綜放工作面順槽中使用的托輥，在采完一個工作面后，托輥損壞數量約占30%~50%，消耗量很大。煤礦中帶式輸送機停機事故，在阜新礦業集團各礦的運行中，50%的故障是托輥故障所致。因此，提高托輥制造質量對降低帶式輸送機的能耗、運轉效率至關重要。

二、托輥質量分析

托輥在結構中的密封形式、加工質量、軸承、軸承杯潤滑脂等方面決定著托輥的綜合質量。目前發達國家使用的新型注油托輥，其運行阻力小，軸承采用稀油潤滑，托輥帶速可達6~8m/s，壽命可達10a以上。因此要提高我國輸送機托輥技術，很重要的一點就是應該通過改進密封結構和潤滑方式來提高托輥的綜合質量。目前，國內托輥采用雙迷宮非接觸式密封、大游隙KA系列專用軸承、3#鋰基潤滑脂的結構。這種結構形式下的托輥提高質量的主要環節是制造加工質量和主要構件的質量。國內托輥生產廠家的加工工藝和設備精度保證不了設計要求，致使托輥旋轉阻力大、空載能耗高、使用壽命短。因此要制造出高質量的托輥要制定相應的工藝流程，改進托輥的加工工藝、提高設備精度、制做相應的工藝裝備，才能滿足帶式輸送機的高速、高運量和使用壽命。要把托輥的使用壽命由6000h向上提高至10000h，這樣每年托輥的損壞數量可減少2/3，經濟效益相當可觀。

三、托輥損壞的主要原因及應對措施

    1、軸承質量

托輥的使用壽命主要取決于軸承及密封的性能，如果托輥使用的軸承和密封性能良好，托輥的使用壽命就會大大延長。測試結果表明，軸承的摩擦阻力約占托輥旋轉阻力的1/4~1/8 。目前托輥采用的軸承型號為6204KA、6205KA、6305KA、6306KA等滾動軸承。通常對國內外軸承的分析，認為國產軸承在加工精度和材料熱處理等方面與發達國家基本相同，但1974年引進的英國道梯公司與伽立克公司由于采用415705型托輥專用軸承，其使用壽命與我國普通滾動軸承的壽命相比提高10倍以上，旋轉阻力降低2倍以上。可見，我國應提高軸承加工精度和熱處理質量，應趕超世界發達國家水平。

軸承質量決定著運行壽命。目前，有相當一部分生產廠家選擇低價、低質量軸承組裝托輥，其內外徑尺寸精度、硬度和游隙都達不到技術標準要求。因此，必須購入國內正宗軸承生產廠家，如：瓦房店軸承公司、洛陽軸承公司的可靠產品。

2、軸承杯質量

軸承杯內孔加工精度差，導致軸承在軸承杯內周向竄動，是損壞托輥的原因之一。

沖壓軸承杯，許3套沖壓模具完成成品制作。沖壓模具質量決定了軸承杯的質量，也就決定了軸承的壽命，最終關聯著托輥的使用壽命。因此，托輥生產廠家，必須跟蹤考核和做管理評審，以確保是合格的采購控制清單名錄者，對購入的軸承杯嚴格按檢驗規程進行檢驗。

3、軸承杯與托輥管體的焊接

軸承杯與管體的焊接質量差，引起軸向脫開或灰塵和水浸入托輥軸承內導致托輥損壞。因此，必須將軸承杯與管體的焊接列入托輥生產加工工藝流程圖中的特殊工序和關鍵工序，專門制定該工序的作業指導書，應選擇氬氣或CO₂氣體保護焊進行施焊。作業指導書中對于焊接電壓、焊接電流、送氣流量、送絲速度、管體選擇線速度等參數做明確給定。對施焊設備、焊絲材料和施焊操作者都要做驗證和標定。綜之，軸承杯與管體的焊接應作為特殊工序點來控制，編制特殊工序作業指導書。

4、潤滑脂的選擇

潤滑脂選擇不當，就會引起軸承損壞，進而導致托輥損壞。MT821-2006煤炭行業標準中明確要求選擇3#鋰基脂，各生產廠家必須遵照執行。否則，托輥運行幾小時后就會損壞。

這里強調的是：對于-25℃下運行環境下的托輥軸承，必須選擇特殊型號的耐低溫的航空潤滑脂。

5、托輥裝配

托輥裝配不僅要制作專門的工藝裝備，而且必須是在托輥壓裝機上來完成。只有這樣，才能控制軸承、密封組件和擋圈的軸向規定裝配壓力。還要要求施工者必須經過技術培訓考試合格的裝配鉗工進行操作。綜之，托輥裝配應作為關鍵工序點來控制，編制關鍵工序作業指導書。

四、結束語

托輥是帶式輸送機的主要易耗易損配件，量大面廣，其質量直接影響輸送機的正常運行。因此，提高托輥質量對降低能耗、節省費用、增加運行可靠度具有很大的關聯作用。隨著輸送機向長距離、大運量、高速度的方向發展，對于托輥在密封結構、加工制作質量、軸承、軸承杯、密封組件、潤滑脂等方面都提出了更高德要求，只有嚴格控制工藝、構件質量和潤滑脂選擇等全過程的科學管理才能根本上提高托輥的質量，進而延長輸送機的維修周期，保障帶式輸送機在高產高效礦井中發揮應有的作用。

【參考文獻】

1.  GB50431-2008 《帶式輸送機工程設計規范》

2.  GB10595-2009 《帶輸送機》

3.  MT821-2006  《煤礦用帶輸送機 托輥 技術條件》

作者簡介：

高廣才（1962-） 男    民族：漢    工程師  

籍貫：遼寧省阜新市

1991年畢業于阜新礦業學院  學歷：本科

主要從事：煤礦機電設備設計與制造