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皮带输送机新型免加工止口托辊的设计

颁布时间:2016-5-12 21:19:34作者:上海永延机械来源:点击:字号:

  托辊是皮带输送机用量最多的旋转部件,托辊的质量特性、使用寿命对输送机运行效率和可靠性有很大影响。在GB10595-89《带式输送机技术条件》中,对托辊的质量制定了严厉的标准。我国当前普遍使用的皮带输送机托辊与国外托辊相比,存在着使用寿命短、运行阻力系数大、托辊重量大等差距。在结合长期生产实践经验的基础上对托辊的工作失效基理进行了深入细致的研究:绝大多数情况下托辊的损坏都是由于轴承失效而致,托辊轴承的寿命是影响托辊使用寿命的主要因素。托辊一般运行在湿润、多尘的恶劣情况中,托辊在高速运行的情况下,由于内摩擦的存在导致热量的发生,引起轴承密封腔内温度的升高。随着温度的升高,润滑脂出现汽化而逐渐减少,失去正常的润滑性能,将导致轴承处于干摩擦状态运行,使托辊外貌发生烧伤,加快轴承的磨损。别的影响托辊使用寿命的因素重点还有以下3项:托辊外圆径跳动、托辊旋转阻力、托辊防水防尘性能等。
随着皮带输送机向长距离、大运量、高速度方向开展,依据实际需要,开拓出了一种新型免加工止口长寿命托辊(以下简称为新型托辊)。
1、新型托辊的结构工艺设计
常见冲压轴承座5件套密封结构为“迷宫式”,由管体、轴承座、托辊轴(台阶轴)、大游隙深槽球轴承及5件套密封件等组成,它的优点是旋转阻力小、防尘性能好;缺点是在淋水和粉尘较大以及露天运转工况下,极易损坏,寿命短,维修更换工作量大,影响输送机正常运行和输送效率。对托辊整体结构和密封形式及材质进行了结构更新,设计出性能优良的新型托辊,其结构主要由管体、轴承座、托辊轴(拉光轴)、小游隙深槽球轴承及2件套尼龙密封件等组成,其特性主要有:
(1)旧型托辊管口局部通常加工止口以方便安装轴承定位,加工止口将导致管口的技术尺寸误差如圆度等进一步扩大。轴承的安装是以间隙配合形式“放”入止口内,防水防尘效果差,影响了托辊的使用寿命。而新型托辊采纳了“免加工止口”技术,其优点在于不再加工出止口结构,保证了滚动轴承是被专用设施以过盈配合压装,较好地战胜了管口局部的径向跳动变形。托辊的外圆径向圆跳动数值也抵达了优良等级0.35mm(国家标准数值为0.70mm),两端轴承座的同轴度操纵在0.3mm以内,两端轴承的底部尺寸操纵在0.2mm以内。
(2)轴承座与滚筒之间的焊缝焊接设施为双头主动焊管机,焊接前往除油脂,焊接时使用CO2气体,检讨焊缝外貌必须光滑均匀,首尾相连处不克有凹坑。严厉操纵了焊缝工艺,使焊缝均匀、细密、气孔少,在提高辊子的焊接质量的同时,比端面焊节约电能50%以上。
(3)密封形式由“迷宫式”改变为“腔隙式”的2件套尼龙密封,材质选用聚酯树脂PBT-G,密封长度由原来的12mm增加到了80mm,防水防尘性能有了很大提高,并减少了旋转阻力,其结构如图1所示。

新型托辊两件套密封
图1  新型托辊两件套密封

  (4)改旧型托辊的阶梯轴为拉光轴,轴重量降低,加工工序由原来的下料、偏面、打中心孔、车毛坯、粗车、精车、压光、切槽等8道工序改为下料、偏面、切槽3道工序,不但减少了加工工序,并且保证了轴承的同轴度,有利于提高使用寿命。
2、托辊装配质量操纵
(1)零件(包括外购件)必须经检验合格后方可用压力机进行压装。装配时先把C形卡圈安装在轴上,用压装机上的胎具压入轴承,再用手工装入密封,然后用弹簧外径卡钳装上卡圈,调整使轴转动自如。
(2)轴承座必须与管件装配牢固,并保证同心度,不得有任何松动。焊接冲压件轴承座焊接外貌要光滑平坦、无气孔、无夹渣。
(3)作为质量操纵点,重点检讨轴承和密封之间的间隙,操纵在(1±0.2)mm。
(4)使用“腔隙式”的2件套尼龙密封件时,内、外密封件应分别装入托辊内,油脂锂基1号润滑脂,并填充2~3容积。
(5)托辊装配完毕后,必须检验转动是否机动。
3、技术指标及节能
该托辊通过权威技术局部检测各项技术指标均大幅度超越国家标准,具体数值如表1。

序号 检验项目 标准与技术要求 实测值
1 外圆径向圆跳动,mm ≤0.7 0.35
2 轴向位移量,mm ≤0.7 0.54
3 轴向承载 施加15000N的轴向载荷后,辊子轴与管体
不得脱开
相符要求
4 旋转阻力,N 250N的径向压力下,550r/min旋转,
阻力不得大于3.0N
1.0
5 跌落实验 平放以1m高度自由落下,无损伤和松动。
竖起1.8m落下,轴向位移量不大于1.5m
相符要求
0.5m
6 防尘性能 辊子以550r/min旋转时,在煤灰容器内,
陆续运转200h不得进入轴承润滑脂内
相符要求
7 防水性能 托辊辊子在淋水装置下以550r/min旋转,
陆续运转72h,进水量不得超越150g
未进水

  新型托辊采纳了新结构、新工艺、新原料,寿命得到很大提高。国内外一般托辊的使用寿命为2万h,新型托辊的使用寿命抵达6万h以上,并且新型托辊的维护费用也将减少一半以上,并能适用于各种恶劣工作情况,具有较好的经济性。新型免加工止口长寿命托辊经结果鉴定抵达国内领先水平,发生较好的经济效益,将进一步推动皮带输送机的开展。

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颁布时间:2016-5-12 21:19:34作者:上海永延机械来源:点击:字号:

  托辊是皮带输送机用量最多的旋转部件,托辊的质量特性、使用寿命对输送机运行效率和可靠性有很大影响。在GB10595-89《带式输送机技术条件》中,对托辊的质量制定了严厉的标准。我国当前普遍使用的皮带输送机托辊与国外托辊相比,存在着使用寿命短、运行阻力系数大、托辊重量大等差距。在结合长期生产实践经验的基础上对托辊的工作失效基理进行了深入细致的研究:绝大多数情况下托辊的损坏都是由于轴承失效而致,托辊轴承的寿命是影响托辊使用寿命的主要因素。托辊一般运行在湿润、多尘的恶劣情况中,托辊在高速运行的情况下,由于内摩擦的存在导致热量的发生,引起轴承密封腔内温度的升高。随着温度的升高,润滑脂出现汽化而逐渐减少,失去正常的润滑性能,将导致轴承处于干摩擦状态运行,使托辊外貌发生烧伤,加快轴承的磨损。别的影响托辊使用寿命的因素重点还有以下3项:托辊外圆径跳动、托辊旋转阻力、托辊防水防尘性能等。
随着皮带输送机向长距离、大运量、高速度方向开展,依据实际需要,开拓出了一种新型免加工止口长寿命托辊(以下简称为新型托辊)。
1、新型托辊的结构工艺设计
常见冲压轴承座5件套密封结构为“迷宫式”,由管体、轴承座、托辊轴(台阶轴)、大游隙深槽球轴承及5件套密封件等组成,它的优点是旋转阻力小、防尘性能好;缺点是在淋水和粉尘较大以及露天运转工况下,极易损坏,寿命短,维修更换工作量大,影响输送机正常运行和输送效率。对托辊整体结构和密封形式及材质进行了结构更新,设计出性能优良的新型托辊,其结构主要由管体、轴承座、托辊轴(拉光轴)、小游隙深槽球轴承及2件套尼龙密封件等组成,其特性主要有:
(1)旧型托辊管口局部通常加工止口以方便安装轴承定位,加工止口将导致管口的技术尺寸误差如圆度等进一步扩大。轴承的安装是以间隙配合形式“放”入止口内,防水防尘效果差,影响了托辊的使用寿命。而新型托辊采纳了“免加工止口”技术,其优点在于不再加工出止口结构,保证了滚动轴承是被专用设施以过盈配合压装,较好地战胜了管口局部的径向跳动变形。托辊的外圆径向圆跳动数值也抵达了优良等级0.35mm(国家标准数值为0.70mm),两端轴承座的同轴度操纵在0.3mm以内,两端轴承的底部尺寸操纵在0.2mm以内。
(2)轴承座与滚筒之间的焊缝焊接设施为双头主动焊管机,焊接前往除油脂,焊接时使用CO2气体,检讨焊缝外貌必须光滑均匀,首尾相连处不克有凹坑。严厉操纵了焊缝工艺,使焊缝均匀、细密、气孔少,在提高辊子的焊接质量的同时,比端面焊节约电能50%以上。
(3)密封形式由“迷宫式”改变为“腔隙式”的2件套尼龙密封,材质选用聚酯树脂PBT-G,密封长度由原来的12mm增加到了80mm,防水防尘性能有了很大提高,并减少了旋转阻力,其结构如图1所示。

新型托辊两件套密封
图1  新型托辊两件套密封

  (4)改旧型托辊的阶梯轴为拉光轴,轴重量降低,加工工序由原来的下料、偏面、打中心孔、车毛坯、粗车、精车、压光、切槽等8道工序改为下料、偏面、切槽3道工序,不但减少了加工工序,并且保证了轴承的同轴度,有利于提高使用寿命。
2、托辊装配质量操纵
(1)零件(包括外购件)必须经检验合格后方可用压力机进行压装。装配时先把C形卡圈安装在轴上,用压装机上的胎具压入轴承,再用手工装入密封,然后用弹簧外径卡钳装上卡圈,调整使轴转动自如。
(2)轴承座必须与管件装配牢固,并保证同心度,不得有任何松动。焊接冲压件轴承座焊接外貌要光滑平坦、无气孔、无夹渣。
(3)作为质量操纵点,重点检讨轴承和密封之间的间隙,操纵在(1±0.2)mm。
(4)使用“腔隙式”的2件套尼龙密封件时,内、外密封件应分别装入托辊内,油脂锂基1号润滑脂,并填充2~3容积。
(5)托辊装配完毕后,必须检验转动是否机动。
3、技术指标及节能
该托辊通过权威技术局部检测各项技术指标均大幅度超越国家标准,具体数值如表1。

序号 检验项目 标准与技术要求 实测值
1 外圆径向圆跳动,mm ≤0.7 0.35
2 轴向位移量,mm ≤0.7 0.54
3 轴向承载 施加15000N的轴向载荷后,辊子轴与管体
不得脱开
相符要求
4 旋转阻力,N 250N的径向压力下,550r/min旋转,
阻力不得大于3.0N
1.0
5 跌落实验 平放以1m高度自由落下,无损伤和松动。
竖起1.8m落下,轴向位移量不大于1.5m
相符要求
0.5m
6 防尘性能 辊子以550r/min旋转时,在煤灰容器内,
陆续运转200h不得进入轴承润滑脂内
相符要求
7 防水性能 托辊辊子在淋水装置下以550r/min旋转,
陆续运转72h,进水量不得超越150g
未进水

  新型托辊采纳了新结构、新工艺、新原料,寿命得到很大提高。国内外一般托辊的使用寿命为2万h,新型托辊的使用寿命抵达6万h以上,并且新型托辊的维护费用也将减少一半以上,并能适用于各种恶劣工作情况,具有较好的经济性。新型免加工止口长寿命托辊经结果鉴定抵达国内领先水平,发生较好的经济效益,将进一步推动皮带输送机的开展。

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