帶式輸送機防跑偏托輥的改造應用研究

范 超

(山西省霍寶干河煤礦有限公司，山西 霍州 031400)

山西省霍寶干河煤礦311盤區(qū)多年來一直使用DTL1200/4×250帶式輸送機，該帶式輸送機作為311盤區(qū)的主要運輸工具，承擔著2個綜采隊、8個掘進隊的運煤任務。2012年3月，該帶式輸送機上安裝的防跑偏托輥（共1300件）95%以上不能繼續(xù)使用，必須進行更換，需一次性投入資金98.58萬元。如何減少投入、延長防跑偏托輥的使用壽命成為當前需要解決的問題，因此對該型號帶式輸送機防跑偏托輥進行技術(shù)改造是非常有必要的。

l 防跑偏托輥主體軸結(jié)構(gòu)的改造

1.1 主體軸結(jié)構(gòu)分析

主體軸的結(jié)構(gòu)合理與否，影響著軸上各零件安裝方式及使用效果。主體軸結(jié)構(gòu)不合理，會導致軸上軸承定位方式煩瑣且效果不佳。該防跑偏托輥主軸上需安裝兩盤306軸承、兩盤305軸承，其中306軸承用來支撐滾皮并傳遞動力，305軸承用于支撐防偏嘴并傳遞動力。為了實現(xiàn)305軸承的軸向定位并調(diào)節(jié)防偏嘴的軸向竄動，軸上設計寬度為b=6mm的鍵槽，該鍵槽上的鍵與滑板及彈簧配套使用來完成軸承的軸向定位及調(diào)節(jié)作用。在實際使用過程中，一方面受軸兩端限位槽的限制，滑板及彈簧的作用不能充分發(fā)揮；另一方面防偏嘴的外形為凹形過渡曲線，皮帶跑偏完全可以靠這個面上力的分解來調(diào)節(jié)，使用中出現(xiàn)故障，維修難度較大，一般只能外購彈簧。

1.2 主體軸結(jié)構(gòu)的改造

針對主體軸結(jié)構(gòu)的缺點做以下技術(shù)改造：軸上不必加工b=6mm的鍵槽，在安裝305軸承處外側(cè)加工直徑Φ=20mm、寬度b=2mm的卡簧槽。具體操作方法：在普通車床上將軸上其余尺寸按照原軸加工，只是不需要插安裝防偏嘴一側(cè)b=6mm的鍵槽，然后在軸上依305軸承所在位置畫線找出卡簧槽位置，用切槽刀將卡簧加工出來即可。改進后的實際運行情況證明，卡簧完全可以起到定位作用，調(diào)跑偏功能并沒有受到任何影響。加工主軸的時間較原軸縮短了8%；組裝防偏嘴一側(cè)的時間較原來縮短了6%以上；在投入上用一個卡簧代替了鍵、滑板及彈簧，投入資金不足原來的10%。

2 滾皮結(jié)構(gòu)的改造

2.1 滾皮結(jié)構(gòu)分析

滾皮在皮帶運行中起著承托皮帶的作用。由于皮帶負荷大，運轉(zhuǎn)時間長，致使皮帶與滾皮之間摩擦力大，久之，滾皮就會因磨損嚴重而變形甚至破損。原跑偏托輥滾皮的材質(zhì)為A3鋼，外徑為159mm，厚度在3mm，使用壽命為一年左右，滾皮一旦破損無法修理，只能更換新滾皮。干河煤礦統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，出井待修的托輥85%以上都是因為滾皮磨破。這樣不僅造成配件及人工的再投入，而且會影響帶式輸送機的正常運轉(zhuǎn)。基于以上原因，對滾皮結(jié)構(gòu)進行改造是非常必要的。

2.2 滾皮結(jié)構(gòu)的改造

礦用6寸管外徑Φ=159mm，壁厚δ=6mm，材質(zhì)為A3鋼，無論從外形尺寸還是材質(zhì)上都能適應滾皮的要求，而其厚度是原滾皮厚度的兩倍，可以成倍提高滾皮的使用壽命。具體加工方法：先下料取長度L=360mm的6寸管，然后在普通車床上將管的兩端各加工一個直徑Φ=155mm、深度t=6mm的凹槽，最后將凹端口加工成2×45°的倒角即可。滾皮組裝過程中，滾皮架、定位環(huán)、迷宮盤、防塵套、卡簧仍可使用廢舊托輥上拆下來的舊件，只是滾皮架需根據(jù)滾皮兩端尺寸將大端外徑加工成Φ=145.5mm，然后將其裝在滾皮兩端凹槽內(nèi)，并將滾皮上的倒角部分向內(nèi)彎曲打回，壓在滾皮架大端的外沿上將其固定好。之后，順序地將定位環(huán)、306軸承、迷宮盤、防塵套、卡簧裝好。

3 防偏嘴內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改造

3.1 防偏嘴結(jié)構(gòu)分析

防偏嘴在皮帶運行中主要起著調(diào)節(jié)皮帶跑偏的作用，其原理是依靠作用在防偏嘴上力的分解來完成。由于皮帶與防偏嘴之間的作用力和反作用力較大，摩擦時間長，且安裝軸承部位比較薄，所以磨損相當嚴重，80%以上被磨破不能繼續(xù)使用。防偏嘴一旦磨損就無法修復，只能重新購買，經(jīng)濟負擔較大，因此對防偏嘴內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行技術(shù)改造，達到減少投入、延長使用壽命的目的是非常必要的。

3.2 防偏嘴結(jié)構(gòu)的改造

用ZG35鑄造防偏嘴可以解決目前存在的問題。首先按防偏嘴尺寸要求鑄造毛坯，然后在普通車床上加工其內(nèi)部尺寸，主要包括安裝305軸承的軸承窩、安裝軸承蓋及堵蓋的兩個平面。車防偏嘴小端尺寸時，需使用輔助套（Φ265×Φ216×Φ10mm）來協(xié)助完成，先將輔助套安裝在防偏嘴大端右側(cè)面，以便于卡盤裝卡，保證加工尺寸準確無誤。之后用1寸管切長為20mm的定位套，用壁厚為12mm的鐵板制作Φ110×Φ26mm的軸承壓蓋，用壁厚為30mm的鐵板制作Φ265×Φ26mm的防偏嘴外堵蓋，軸承壓蓋及外堵蓋均通過M8螺釘固定在防偏嘴上，軸承的軸向定位一端由定位套來完成，另一端用卡簧定位。實驗證明，該防偏嘴的使用壽命是原來的2.5倍。改造后的防跑偏托輥如圖1所示。

圖1 改造后的防跑偏托輥結(jié)構(gòu)示意圖

4 改造后的防跑偏托輥的優(yōu)點分析

4.1 設備成本造價低

改造后的防跑偏托輥，一般機修車間均可自制，其上使用的防塵套、迷宮盤、定位環(huán)、滾皮架均可使用原托輥上拆下來的舊件，主軸使用Φ32mm圓鋼，滾皮使用6寸管，防偏嘴使用ZG35鑄造，定位套用1寸管，軸承蓋及堵蓋分別用壁厚為12mm和30mm的鐵板制作。每件費用在200元左右，大約為外購價（每件798元）的1/4。以整部皮帶使用1300件防跑偏托輥計算，一次可節(jié)約資金77.4萬元。

4.2 設備使用壽命長

改造后的防跑偏托輥滾皮壁厚為原來的2倍，防偏嘴用耐磨性的ZG35鑄造，經(jīng)實踐證明，其使用壽命是原來的2倍。

4.3 設備維修方便

改造后的防跑偏托輥，修理很方便。其上的任一零件損壞后，一般的機修車間均可自己進行修理，尤其是滾皮、主軸及防偏嘴可以自己加工修配，不僅方便而且能為生產(chǎn)爭取更多的時間。

5 結(jié)語

本文主要是對山西省霍寶干河煤礦311盤區(qū)DTL1200/4×250帶式輸送機防跑偏托輥的改造，改造后的設備成本造價低，使用壽命長，維修方便。實踐應用結(jié)果表明，防跑偏托輥的改造是合理的，切實可行的，為企業(yè)創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟效益。