托辊加工工艺制定与质量控制.doc

托辊加工工艺制定和质量控制
摘要：分析了托辊存在的问题,并进一步指出托辊的结构、制造质量等是影响托辊质量的主要因素。通过托辊加工工艺的制定及质量控制手段的完善，使托辊的产品质量得到了明显提高。
　　关键词：
托辊；工艺制定;质量控制；运行寿命
　　一、前言
　　目前,煤矿井下用托辊基本标准DTII型托辊，密封为迷宫式双重密封,轴端采用标准轴用挡圈,增加了托辊的轴向止推能力，结构比较合理。但由于托辊在制造过程中存在着许多加工与装配误差,影响了托辊的密封及运行性能,加之托辊长期在井下使用，运转条件较恶劣，在煤尘及酸性水的侵蚀下，使用寿命较低.如何通过工艺的制定,保证托辊制造质量，提高托辊的运行寿命,是我们急需解决的问题.
　　二、托辊存在的主要问题
　　托辊在使用过程中存在的主要问题就是托辊的运转问题。托辊运转中出现的转动不灵活、严重时甚至不转动现象，使得托辊运转的阻力系数由滚动变成滑动,其值增大10倍左右,结果会造成运行阻力增大，功率消耗增大，相应地输送距离或输送量减少;其次，由于托辊转动不灵活，使托辊和输送带的磨损加剧，使用寿命降低.托辊使用寿命的降低,势必要经常大量更换托辊，造成托辊备件的供应紧张，使设备维护工作量增多，从而导致煤的运输成本提高。
　　三、托辊的质量分析及工艺制定
　　影响托辊运转灵活程度及其使用寿命的因素很多，主要是托辊的结构、制造质量、密封润滑及使用维护等等，而托辊结构主要是由管体、轴承座、轴承、密封件、润滑脂和轴组成，现将主要零件对托辊质量的影响分析如下：
　　(一)管体。管体的制造质量是影响托辊质量的一个重要因素，它本身的不圆度以及加工的不同轴度,将直接影响托辊的径向圆跳动和旋转阻力，最终影响托辊的使用寿命。因此，为了提高托辊质量，我们选用质量比较好的高频焊管，采用钢管自动切断机和钢管双头自动车孔机床，以切断钢管的倒角为基准,车两端内孔止口，保证了管体尺寸及精度要求，避免了托辊因为管体止口不同心而造成的质量问题。
　　（二）轴承座.DTII型托辊为冲压轴承座托辊,使用经验证明,用3mm厚的钢板冲压的轴承座钢性强、容易保证托辊的装配精度和运转灵活性.轴承座的精度高低，也将直接影响托辊质量.为保证冲压后的内孔尺寸及内孔与外径的同轴度，我们选用了优质板材和模具材料设计工装，以放轴承部位为基准,采用CO2气体保护自动焊机把轴承座焊接在管体上,这样不仅保证了内孔所需三级精度要求,使托辊的旋转阻力和径向圆跳动不超差，而且大大减轻了托辊的整体重量。
　　（三）轴承。托辊的使用寿命主要取决于轴承和密封的性能,如果托辊具有良好的密封性能，托辊使用寿命实际上就是轴承的使用寿命.轴承不仅对托辊使用寿命有重大影响,而且对托辊旋转阻力也有一定的影响.测试结果表明:轴承摩擦阻力占托辊旋转阻力的1/4～1/8。托辊轴承失效的主要原因如下：
　　a、煤尘或煤泥大量进入到轴承内，使轴承的沟道及保持架的兜孔内填满油泥，不能转动而失效；b、轴承中的油脂流失后，由于外界的水或潮气大量侵入，使钢保持架、钢球和内外沟道严重锈蚀，使其不能转动而失效。油脂变质也会使轴承失效;c、轴承本身质量差引起的失效；d、机加工后装配质量差而引起轴承失效。
　　为解决这一问题，我们对托辊轴承改为KA大游隙专用轴承，测试数据表明：即使在非常恶劣的条件下运转,专用轴承的使用寿命大大高于普通轴承，而旋转阻力低1倍以上。
　　(四）润滑脂。目前煤矿井下用托辊常用的润滑脂为钙基脂和矿用锂基脂。钙基脂抗水性能好,但熔点低,高温时极易凝固，使用一段时间就易变色、变干,不堪再用,从而影响轴承的使用寿命。矿用锂基脂除保留钙基脂的主要优点外，它的抗水解能力很强，有较好的机械安全性,适用于温度为—20~120℃的工作场合，能满足煤矿井下常年煤尘、淋水等恶劣工作环境.因此,采用锂基润滑脂，改善托辊轴承的润滑情况，对延长托辊使用寿命是非常必要的.
　　（五)轴。轴的加工质量是影响托辊质量的另一个重要因素，它本身的不圆度，也将直接影响托辊的径向圆跳动和旋转阻力，最终影响托辊的运行寿命。因此,我们采用轴两端顶针一次加工切削法，利用磨削保证了轴的尺寸及精度要求,从而避免了托辊因为轴的不同心而造成的质量问题。
　　四、托辊装配质量要求及工艺保证措施
　　（一)检查
　　a、零件(包括外购件)经检查合格后应符合图纸要求；b、辊体的轴承座内部必须仔细清洗干净，不允许有任何杂物留存.
　　（二）加润滑脂
　　a、将密封圈内凹处加满矿用锂基润滑脂；b、轴承内加入2/3空间的同样润滑脂；c、内外密封件分别加入1/2空腔的矿用锂基润滑脂；d、密封盘与内挡圈之间空腔充满矿用锂基润滑脂；e、外挡圈凹处充入占空腔2/3的矿用锂基润滑脂。
　　（三)压装
　　a、将密封圈与轴承一起用托辊自动压装机压入轴承座,注意轴承应用KA系列大游隙托辊专用轴承时，轴承的安装方向必须使尼龙保持架开口向外（轴端方向)，轴承装入托辊体后,应保持适当的游隙,不得压死；b、将内密封件点动（轻压）压入轴承座内与轴承外圈接触后即停压。检查油脂情况，如被压头挤出应补足润滑脂；c、将内、外挡圈按顺序分别压入轴承座内，轻压至接触内密封圈后立即停压;d、托辊装配完毕后,必须检验转动是否灵活,并检查调整挡板与挡圈之间的间隙。在全压装过程中密封件不得有损伤、翻边现象，内、外密封件严禁套在一起装配.
　　五、结语
　　通过制定、规范托辊的生产加工工艺，建立并完善质量控制手段，使托辊的产品质量得到了明显提高。随着输送机向长距离、大运量、高速度方向发展，对托辊的要求越来越高，只有不断地改进加工工艺，优化产品结构，才能制造出高质量的托辊,才能满足大型带式输送机带速的要求。