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托輥是皮帶輸送機(jī)的重要轉(zhuǎn)動(dòng)部件,在皮帶輸送機(jī)中主要起承載輸送帶及物料的作用。托輥在皮帶輸送機(jī)上用量很大,其價(jià)格約占輸送機(jī)整機(jī)價(jià)格的20%~30%。托輥輥體的外圓徑向圓跳動(dòng)(以下簡(jiǎn)稱托輥徑跳),是一個(gè)很重要的參數(shù),對(duì)皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行效果、使用壽命、功率消耗等都有直接影響,托輥徑跳小則振動(dòng)小、輸送機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)輕松、使用壽命長(zhǎng)、功率消耗小。因此,生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)制造托輥時(shí),必須嚴(yán)格控制該參數(shù)符合GB10595-2009皮帶輸送機(jī)托輥輥?zhàn)油鈭A徑向圓跳動(dòng)的規(guī)定。
大部分生產(chǎn)廠家對(duì)這一參數(shù)的控制比較松,主要是對(duì)制造環(huán)節(jié)的控制不夠,采用常規(guī)的工藝方法確實(shí)難以達(dá)標(biāo),合格率僅為20%~30%。上海鈺容機(jī)械在多年生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,對(duì)提高托輥輥體圓跳動(dòng)性能指標(biāo)方面提出系統(tǒng)的解決工藝。加強(qiáng)了對(duì)制造過(guò)程各環(huán)節(jié)的控制,并巧妙地將常溫模壓縮口工藝應(yīng)用于托輥的輥體制作工藝中。通過(guò)縮口工藝的理論計(jì)算,設(shè)計(jì)出了托輥輥體專用縮口成型模具,并在專用縮口液壓機(jī)床上實(shí)施,將輥體兩端同時(shí)一次縮口成型,有效地修正和解決了現(xiàn)行托輥輥體制造工藝難以保證,以及因輥皮與軸承座焊接時(shí)的熱應(yīng)力影響而引起的托輥輥體兩端軸承座及相對(duì)于輥體外圓的筒軸度超差而反應(yīng)到外圓徑向跳動(dòng)超差的問(wèn)題,改善了托輥的使用性能,延長(zhǎng)了其壽命。
1、控制管材的外形誤差
確保采購(gòu)的托輥管材外形精度滿足規(guī)定要求,是控制托輥徑跳不超差的前提,在管材外形方面主要控制管子的外徑公差、橢圓度、彎曲度等變量,具體要求見(jiàn)表1。
表1 管材外形控制要求
壁厚公差 | 橢圓度 | 彎曲度 |
±0.3 | ≤0.4 | 每米不大于0.5 |
2、控制加工誤差的工藝方法
(1)下料倒角過(guò)程工藝要點(diǎn)
采用托輥切斷倒角機(jī)床下料倒角,該工序所打的“小倒角”,將為下道車(chē)管工序作定位基準(zhǔn)。
(2)車(chē)管過(guò)程工藝要點(diǎn)
采用托輥?zhàn)詣?dòng)車(chē)孔機(jī)床車(chē)輥皮止口,本工序主要是控制托輥管子止口的定位尺寸精度。
①采用上道工序加工的“小倒角”定位(如圖1所示)進(jìn)行止口的切削,以保證兩止口與輥皮外圓的同軸度。

1-輥皮車(chē)胎;2-輥皮
圖1 小倒角定位輥皮車(chē)止口示意圖
②根據(jù)實(shí)際情況,止口車(chē)完后其橢圓度很難控制,故對(duì)止口徑向尺寸的檢查采用“十字線”測(cè)量取平均值法,并在加工過(guò)程中按規(guī)定的抽樣檢測(cè)方法。同時(shí)還可采用標(biāo)準(zhǔn)軸承座試裝,以保證有規(guī)定的過(guò)盈量。
③管子兩端止口與外圓的同心度用壁厚差方法檢查,周邊壁厚允差為0.3mm。
3、托輥輥體實(shí)施縮口工藝
縮口工藝是金屬冷塑性變形中的沖壓加工基本工序之一,屬于壓縮類(lèi)成型工序,它是將管坯或預(yù)先拉伸好的圓筒形件通過(guò)縮口模將其口部直徑縮小的一種成型方法。縮口工藝具有節(jié)約原材料、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、提高制件的力學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用在國(guó)防、機(jī)械、汽車(chē)、航空航天、日用品等行業(yè)。將縮口工藝應(yīng)用到托輥輥體的制造過(guò)程中,進(jìn)一步修正了原材料及加工誤差帶來(lái)的不良影響。
下面對(duì)Φ89x315托輥輥體工藝進(jìn)行分析。
工件名稱:托輥輥體;生產(chǎn)批量:大批量;材料:Q235-A(有縫管);料厚:3.5mm,縮口止口厚2.5mm。
托輥輥體采用縮口工藝前、后圖樣要求達(dá)到的技術(shù)圖解如圖2、3。

圖2 未采用縮口工藝前圖樣要求達(dá)到的技術(shù)圖解

圖3 采用縮口工藝達(dá)到的技術(shù)圖解
托輥輥體采用縮口工藝如上圖所示,在輥體端口部縮口變形過(guò)程中,輥皮的止口變形區(qū)金屬受切向和軸向壓應(yīng)力,主要是切向壓應(yīng)力的作用,使其直徑減小,壁厚和高度增加,縮口后的止口發(fā)生塑性變形,將兩軸承座牢牢包住。
通過(guò)對(duì)以上托輥工藝過(guò)程的嚴(yán)格控制,以及在之后的輥體焊接、裝配工藝過(guò)程中進(jìn)行的常規(guī)工藝過(guò)程控制,經(jīng)檢測(cè)托輥外徑圓跳動(dòng)合格率達(dá)到97%以上,同時(shí)也有效減小旋轉(zhuǎn)阻力,改善了托輥使用性能,延長(zhǎng)了其壽命。同時(shí)托輥兩端的弧形縮口,改變了以前端頭尖角狀態(tài),有效減少了對(duì)輸送帶的磨損,從而節(jié)約生產(chǎn)成本和運(yùn)行費(fèi)用。此工藝過(guò)程對(duì)托輥的制造有重要的借鑒意義。
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