帶式輸送機張緊車輪軸結構改進

石巖

摘要： 通過對帶式輸送機張緊車輪軸結構的改進，在保證其使用性能要求的前提下，節省原材料，降低了成本。

關鍵詞： 帶式輸送機張緊車輪軸；U形螺栓；角鋼

中圖分類號：TH222 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）33-0035-02

1 問題的提出及分析

帶式輸送機是沈陽鐵信科技有限公司長期固定生產的主導產品之一，算上整機和配件，年產量相當大。因此，對其某部的小小改制將會帶來可觀的經濟效益。

張緊車（又名游動小車），由張緊絞車牽引，在帶式輸送機倉架內軌道上行走，達到貯進和放出輸送帶的作用，并使膠帶得到適當的張緊力，是皮帶機上不可缺少的部件。而張緊車輪軸就是張緊車上零配件之一。下面以80皮帶機為例，介紹其具體結構型式。

圖1所示為80皮帶機修改前張緊車輪軸結構圖示圖。該車軸原材料選用？準60的45號圓鋼，與張緊車架上角鋼用半徑為R31的U形螺栓（如圖3）聯接。由于該軸與張緊車架角鋼聯接位置有抵觸，故在軸上部開出平面讓開角鋼位置（如圖1局部剖面圖所示），同時尺寸981兩端止口起到與角鋼相互卡緊的作用，以防止車輪軸的軸向串動。為了減輕重量，在保證其承載能力足夠的情況下，將軸中間部分車至？準45尺寸。

為了起到節省原材料，降低成本的目的。我們經過對車輪軸受力分析及計算后，認為在保證車輪軸承載能力不受影響的情況下，可以把該車輪軸變細些。但該軸變細后，與張緊車架上角鋼聯接位置處已不干涉，原軸向止口定位方式已不能適用。為此，要尋求一種新的解決軸向定位的方式，方能使該方案得到順利實施。

2 具體改進方案及措施

圖2所示為80皮帶機修改后張緊車輪軸結構示圖。該車軸原材料選用？準55的45號圓鋼，與張緊車架上角鋼用半徑為R20的U形螺栓（如圖3）聯接。修改后的車輪軸與張緊車架上的角鋼聯接處尺寸改為？準50，與角鋼不接觸。為防止車輪軸的軸向串動，在軸上與角鋼、U形螺栓聯接處車出兩個半圓形凹槽，將U形螺栓卡在里面，起到軸向定位的作用。由于該處軸的尺寸變小至？準39，相應U形螺栓半徑變小至R20，與其配套聯接的角鋼上孔距及其長度尺寸相應也變小（如圖4所示）。

3 實際使用情況

修改后的車輪軸經現場試用，一切正常，證實該改進方案有效可行。目前改進后的車輪軸己正式取代原軸投入生產。該公司常生產的80、150、220及400系列帶式輸送機張緊車輪軸均采用該結構。

4 經濟效益分析

下面以80皮帶機為例，對其進行經濟效益分析。

①單個零件節省原材料費用計算。

改造前車輪軸：材質45圓鋼，規格？準60，毛坯長度1100mm，毛坯重量24.42kg，價格4.75元/kg。

改造后車輪軸：材質45圓鋼，規格？準55，毛坯長度1100mm，毛坯重量20.52kg，價格4.75元/kg。

單件車輪軸減少費用：4.75×（24.42-20.52）=18.53元。

改造前U形螺栓：材質Q235-A圓鋼，規格？準16，毛坯長度240mm，毛坯重量0.38kg，價格4.18元/kg。

改造后U形螺栓：材質Q235-A圓鋼，規格？準16，毛坯長度218mm，毛坯重量0.34kg，價格4.18元/kg。

單件U形螺栓減少費用：4.18×（0.38-0.34）=0.17元。

改造前角鋼：材質Q235-A，規格L125×80×10，毛坯長度260，毛坯重量4.03kg，價格4.05元/kg。

改造后角鋼：材質Q235-A，規格L125×80×10，毛坯長度210，毛坯重量3.25kg，價格4.05元/kg。

單件角鋼減少費用：4.05×（4.03-3.25）=3.16元。

②單件張緊車節省原材料費用計算。

單件張緊車上共包括：2個車輪軸，4個U形螺栓，4個角鋼。故共節省費用：18.53×2+0.17×4+3.16×4=50.38元。

③單件車輪軸節省加工工時費用計算。

由圖1和圖2比較可知，修改前車輪軸有820mm長度？準60圓鋼要車削成？準45尺寸，自由公差，表面光潔度12.5。而修改后軸相關部位不需加工，兩軸其它處工序工時相互抵消。經計算每軸節省工時20元。

④單件張緊車綜合節省費用。

80皮帶機單件張緊車節省費用：50.38+20×2=90.38元。

以此類推，可計算出：150、220皮帶機（兩者共用同一種張緊車）單件張緊車節省費用120.82元，400皮帶機單件張緊車節省費用150.45元。

⑤一年總節省費用。

按一年生產80皮帶機及張緊車配件60套，生產150、200皮帶機及張緊車配件90套，生產400皮帶機及張緊車配件20套計算：一年總節省費用=110.38×60+120.82×90+150.45×20=20505.6元=2.05萬元。

綜合上述各項分析數據，并結合實際使用情況，可看到該改造方案不僅有效可行，還達到了降低成本、提高生產效率的目的，為該公司帶來了一定的經濟效益。

參考文獻：

[1]聞邦椿.機械設計手冊[M].北京：機械工業出版社.

[2]文九巴.金屬材料學[M].北京：機械工業出版社.

[3]MT/T 467-1996，煤礦用帶式輸送機設計計算[S].1996.

摘要： 通過對帶式輸送機張緊車輪軸結構的改進，在保證其使用性能要求的前提下，節省原材料，降低了成本。

關鍵詞： 帶式輸送機張緊車輪軸；U形螺栓；角鋼

中圖分類號：TH222 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）33-0035-02

1 問題的提出及分析

帶式輸送機是沈陽鐵信科技有限公司長期固定生產的主導產品之一，算上整機和配件，年產量相當大。因此，對其某部的小小改制將會帶來可觀的經濟效益。

張緊車（又名游動小車），由張緊絞車牽引，在帶式輸送機倉架內軌道上行走，達到貯進和放出輸送帶的作用，并使膠帶得到適當的張緊力，是皮帶機上不可缺少的部件。而張緊車輪軸就是張緊車上零配件之一。下面以80皮帶機為例，介紹其具體結構型式。

圖1所示為80皮帶機修改前張緊車輪軸結構圖示圖。該車軸原材料選用？準60的45號圓鋼，與張緊車架上角鋼用半徑為R31的U形螺栓（如圖3）聯接。由于該軸與張緊車架角鋼聯接位置有抵觸，故在軸上部開出平面讓開角鋼位置（如圖1局部剖面圖所示），同時尺寸981兩端止口起到與角鋼相互卡緊的作用，以防止車輪軸的軸向串動。為了減輕重量，在保證其承載能力足夠的情況下，將軸中間部分車至？準45尺寸。

為了起到節省原材料，降低成本的目的。我們經過對車輪軸受力分析及計算后，認為在保證車輪軸承載能力不受影響的情況下，可以把該車輪軸變細些。但該軸變細后，與張緊車架上角鋼聯接位置處已不干涉，原軸向止口定位方式已不能適用。為此，要尋求一種新的解決軸向定位的方式，方能使該方案得到順利實施。

2 具體改進方案及措施

圖2所示為80皮帶機修改后張緊車輪軸結構示圖。該車軸原材料選用？準55的45號圓鋼，與張緊車架上角鋼用半徑為R20的U形螺栓（如圖3）聯接。修改后的車輪軸與張緊車架上的角鋼聯接處尺寸改為？準50，與角鋼不接觸。為防止車輪軸的軸向串動，在軸上與角鋼、U形螺栓聯接處車出兩個半圓形凹槽，將U形螺栓卡在里面，起到軸向定位的作用。由于該處軸的尺寸變小至？準39，相應U形螺栓半徑變小至R20，與其配套聯接的角鋼上孔距及其長度尺寸相應也變小（如圖4所示）。

3 實際使用情況

修改后的車輪軸經現場試用，一切正常，證實該改進方案有效可行。目前改進后的車輪軸己正式取代原軸投入生產。該公司常生產的80、150、220及400系列帶式輸送機張緊車輪軸均采用該結構。

4 經濟效益分析

下面以80皮帶機為例，對其進行經濟效益分析。

①單個零件節省原材料費用計算。

改造前車輪軸：材質45圓鋼，規格？準60，毛坯長度1100mm，毛坯重量24.42kg，價格4.75元/kg。

改造后車輪軸：材質45圓鋼，規格？準55，毛坯長度1100mm，毛坯重量20.52kg，價格4.75元/kg。

單件車輪軸減少費用：4.75×（24.42-20.52）=18.53元。

改造前U形螺栓：材質Q235-A圓鋼，規格？準16，毛坯長度240mm，毛坯重量0.38kg，價格4.18元/kg。

改造后U形螺栓：材質Q235-A圓鋼，規格？準16，毛坯長度218mm，毛坯重量0.34kg，價格4.18元/kg。

單件U形螺栓減少費用：4.18×（0.38-0.34）=0.17元。

改造前角鋼：材質Q235-A，規格L125×80×10，毛坯長度260，毛坯重量4.03kg，價格4.05元/kg。

改造后角鋼：材質Q235-A，規格L125×80×10，毛坯長度210，毛坯重量3.25kg，價格4.05元/kg。

單件角鋼減少費用：4.05×（4.03-3.25）=3.16元。

②單件張緊車節省原材料費用計算。

單件張緊車上共包括：2個車輪軸，4個U形螺栓，4個角鋼。故共節省費用：18.53×2+0.17×4+3.16×4=50.38元。

③單件車輪軸節省加工工時費用計算。

由圖1和圖2比較可知，修改前車輪軸有820mm長度？準60圓鋼要車削成？準45尺寸，自由公差，表面光潔度12.5。而修改后軸相關部位不需加工，兩軸其它處工序工時相互抵消。經計算每軸節省工時20元。

④單件張緊車綜合節省費用。

80皮帶機單件張緊車節省費用：50.38+20×2=90.38元。

以此類推，可計算出：150、220皮帶機（兩者共用同一種張緊車）單件張緊車節省費用120.82元，400皮帶機單件張緊車節省費用150.45元。

⑤一年總節省費用。

按一年生產80皮帶機及張緊車配件60套，生產150、200皮帶機及張緊車配件90套，生產400皮帶機及張緊車配件20套計算：一年總節省費用=110.38×60+120.82×90+150.45×20=20505.6元=2.05萬元。

綜合上述各項分析數據，并結合實際使用情況，可看到該改造方案不僅有效可行，還達到了降低成本、提高生產效率的目的，為該公司帶來了一定的經濟效益。

參考文獻：

[1]聞邦椿.機械設計手冊[M].北京：機械工業出版社.

[2]文九巴.金屬材料學[M].北京：機械工業出版社.

[3]MT/T 467-1996，煤礦用帶式輸送機設計計算[S].1996.

摘要： 通過對帶式輸送機張緊車輪軸結構的改進，在保證其使用性能要求的前提下，節省原材料，降低了成本。

關鍵詞： 帶式輸送機張緊車輪軸；U形螺栓；角鋼

中圖分類號：TH222 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）33-0035-02

1 問題的提出及分析

帶式輸送機是沈陽鐵信科技有限公司長期固定生產的主導產品之一，算上整機和配件，年產量相當大。因此，對其某部的小小改制將會帶來可觀的經濟效益。

張緊車（又名游動小車），由張緊絞車牽引，在帶式輸送機倉架內軌道上行走，達到貯進和放出輸送帶的作用，并使膠帶得到適當的張緊力，是皮帶機上不可缺少的部件。而張緊車輪軸就是張緊車上零配件之一。下面以80皮帶機為例，介紹其具體結構型式。

圖1所示為80皮帶機修改前張緊車輪軸結構圖示圖。該車軸原材料選用？準60的45號圓鋼，與張緊車架上角鋼用半徑為R31的U形螺栓（如圖3）聯接。由于該軸與張緊車架角鋼聯接位置有抵觸，故在軸上部開出平面讓開角鋼位置（如圖1局部剖面圖所示），同時尺寸981兩端止口起到與角鋼相互卡緊的作用，以防止車輪軸的軸向串動。為了減輕重量，在保證其承載能力足夠的情況下，將軸中間部分車至？準45尺寸。

為了起到節省原材料，降低成本的目的。我們經過對車輪軸受力分析及計算后，認為在保證車輪軸承載能力不受影響的情況下，可以把該車輪軸變細些。但該軸變細后，與張緊車架上角鋼聯接位置處已不干涉，原軸向止口定位方式已不能適用。為此，要尋求一種新的解決軸向定位的方式，方能使該方案得到順利實施。

2 具體改進方案及措施

圖2所示為80皮帶機修改后張緊車輪軸結構示圖。該車軸原材料選用？準55的45號圓鋼，與張緊車架上角鋼用半徑為R20的U形螺栓（如圖3）聯接。修改后的車輪軸與張緊車架上的角鋼聯接處尺寸改為？準50，與角鋼不接觸。為防止車輪軸的軸向串動，在軸上與角鋼、U形螺栓聯接處車出兩個半圓形凹槽，將U形螺栓卡在里面，起到軸向定位的作用。由于該處軸的尺寸變小至？準39，相應U形螺栓半徑變小至R20，與其配套聯接的角鋼上孔距及其長度尺寸相應也變小（如圖4所示）。

3 實際使用情況

修改后的車輪軸經現場試用，一切正常，證實該改進方案有效可行。目前改進后的車輪軸己正式取代原軸投入生產。該公司常生產的80、150、220及400系列帶式輸送機張緊車輪軸均采用該結構。

4 經濟效益分析

下面以80皮帶機為例，對其進行經濟效益分析。

①單個零件節省原材料費用計算。

改造前車輪軸：材質45圓鋼，規格？準60，毛坯長度1100mm，毛坯重量24.42kg，價格4.75元/kg。

改造后車輪軸：材質45圓鋼，規格？準55，毛坯長度1100mm，毛坯重量20.52kg，價格4.75元/kg。

單件車輪軸減少費用：4.75×（24.42-20.52）=18.53元。

改造前U形螺栓：材質Q235-A圓鋼，規格？準16，毛坯長度240mm，毛坯重量0.38kg，價格4.18元/kg。

改造后U形螺栓：材質Q235-A圓鋼，規格？準16，毛坯長度218mm，毛坯重量0.34kg，價格4.18元/kg。

單件U形螺栓減少費用：4.18×（0.38-0.34）=0.17元。

改造前角鋼：材質Q235-A，規格L125×80×10，毛坯長度260，毛坯重量4.03kg，價格4.05元/kg。

改造后角鋼：材質Q235-A，規格L125×80×10，毛坯長度210，毛坯重量3.25kg，價格4.05元/kg。

單件角鋼減少費用：4.05×（4.03-3.25）=3.16元。

②單件張緊車節省原材料費用計算。

單件張緊車上共包括：2個車輪軸，4個U形螺栓，4個角鋼。故共節省費用：18.53×2+0.17×4+3.16×4=50.38元。

③單件車輪軸節省加工工時費用計算。

由圖1和圖2比較可知，修改前車輪軸有820mm長度？準60圓鋼要車削成？準45尺寸，自由公差，表面光潔度12.5。而修改后軸相關部位不需加工，兩軸其它處工序工時相互抵消。經計算每軸節省工時20元。

④單件張緊車綜合節省費用。

80皮帶機單件張緊車節省費用：50.38+20×2=90.38元。

以此類推，可計算出：150、220皮帶機（兩者共用同一種張緊車）單件張緊車節省費用120.82元，400皮帶機單件張緊車節省費用150.45元。

⑤一年總節省費用。

按一年生產80皮帶機及張緊車配件60套，生產150、200皮帶機及張緊車配件90套，生產400皮帶機及張緊車配件20套計算：一年總節省費用=110.38×60+120.82×90+150.45×20=20505.6元=2.05萬元。

綜合上述各項分析數據，并結合實際使用情況，可看到該改造方案不僅有效可行，還達到了降低成本、提高生產效率的目的，為該公司帶來了一定的經濟效益。

參考文獻：

[1]聞邦椿.機械設計手冊[M].北京：機械工業出版社.

[2]文九巴.金屬材料學[M].北京：機械工業出版社.

[3]MT/T 467-1996，煤礦用帶式輸送機設計計算[S].1996.