帶式輸送機滾筒加工質量控制

胡乃川

（山東盟魯采礦工程有限公司，山東濟寧 272000）

1 滾筒加工質量對帶式輸送機的影響

1.1 皮帶跑偏原因

1.1.1 滾筒位置膠帶跑偏

輸送機內滾筒圓柱度精度不合格造成膠帶在臨近輸送機滾筒部位上因為張力存在的不同，所以導致膠帶會向著直徑相對較大的一側偏離運行；驅動滾筒的精確度比較差，滾筒和輸送帶中心線是不垂直的，會直接偏向張力較大的一側；驅動滾筒中的軸承、傳動軸等部件出現了故障問題，出現偏斜的情況，使得膠帶發生偏離運行。

1.1.2 滾筒中間膠帶跑偏

膠帶下部支撐的托輥結構存在變形的問題，造成膠帶出現偏離的情況；托輥軸承座或者軸承發生損壞的情況，造成結構承載性能下降或者導向偏離，從而出現跑偏的情況；有部位托輥下部基礎失穩或者損壞，出現托輥距離超出標準的情況，出現膠帶的偏離。

1.1.3 卸料點后膠帶跑偏

卸料點給料部位存在偏移的情況，卸載物料之后容易給膠帶一側產生過大沖擊和影響，導致一側物料重量過大，另一側重量較輕，從而出現偏離的情況。

1.1.4 膠帶任意位置跑偏

因為運輸機的運輸距離比較大，膠帶在運行中受到外力的作用而發生跑偏的情況，其出現的位置并不是固定的，是隨機出現的，主要原因有如下幾點：輸送機張緊滾筒沒有安裝到規定的部位上，造成膠帶張緊力無法滿足要求；在整個系統內托輥安裝精度不足，造成輸送帶結構的運行出現左右偏離的情況；輸送機膠帶拼接的部位質量不合格，或者膠帶本身強度不合格，輸送運行中發生一側緊、一側松的情況，導致膠帶發生跑偏的問題；輸送機架安裝到規定部位后，由于長期的運行導致出現了下沉或者底鼓的情況，造成發生偏斜的問題。

1.2 皮帶打滑的原因及危害

在電機驅動的作用下，傳動滾筒和皮帶會形成較大摩擦力作用，其會直接帶動皮帶運轉，所以皮帶的運行方式和傳送機的使用壽命存在直接的關系。如果發生皮帶打滑的情況，則會導致輸送機的運行效率不合格，威脅總體的運行效率。經過綜合分析，了解皮帶發生打滑的問題原因，其中滾筒的因素就是傳動滾筒脫膠的情況，導致皮帶和滾筒摩擦力的影響，還有就是滾筒設計與安裝有一系列的問題，兩者的包角不合格，摩擦阻力也難以滿足運行的要求。

1.3 帶式輸送機振動的原因及危害

帶式輸送機在正常工作中，因為滾筒旋轉作用之下，出現振動的情況，極易出現結構疲勞和損壞的問題，從而出現了設備轉動松動的情況，出現了噪聲過大的問題，傳送機的工作穩定性較差，極易出現傳送機運行的安全隱患，企業的日常生產經營停止進行。其重要的滾筒原因就是偏心，出現了周期性共振的問題，結構偏差過大，影響滾筒外圓直徑的偏差過大。

2 滾筒加工工藝與質量控制

2.1 筒皮的卷制

滾筒制作材料為鋼板，所以鋼板材料的質量對于筒皮產生較大的影響。因此，鋼板的物理性能必須滿足國家發布的相關標準。進行預彎后卷板步驟的設定，在預彎的環節，必須控制力度，不能過大，否則將會給鋼板的性能產生負面的影響，同時要保證鋼板和滾杠的側邊是垂直的，不會發生錯邊的問題。同時，加強內圓質量的控制，外圓留有余量加工處理，防止存在車削后筒體壁厚不合格的問題。此外，檢測結構的精度，通過使用圓弧樣板進行加固，保證間隙不超過1 mm，滾筒直徑誤差不超過2 mm，只要是存在超出偏差的情況，對圓度進行檢查，消除直縫焊接缺陷問題。對口間隙為2-3 mm 的情況下，開始點焊施工，焊縫長度為40 mm 左右，從兩側向中間焊接施工，如果焊縫的質量不達標，會極大地影響焊縫強度，在后續運行中出現開焊的情況。不管是卷制還是焊接，都要遵循制作工藝的要求，做好各個環節的管控，保證滾筒的質量符合要求。

2.2 滾筒接盤

軸承座、接盤主要是應用鑄鐵材質制作，各項性能需符合國家標準要求，一般由第三方企業進行加工生產。因此，企業必須進行檢查和驗收。利用超聲波進行檢測，保證鑄鐵件內部的質量合格，不會存在砂眼、氣孔等質量問題，確保滾筒的靜平衡與焊接質量合格。內部結構質量合格后，做好坡口的加工控制，保證尺寸精度合格。

2.3 筒體組焊

在帶式輸送機滾筒加工的階段，為了能夠提高加工的質量，針對于簡體的焊接參數要進行科學控制，一般而言簡體的阻焊工藝有以下分析。

2.3.1 對接

滾筒斷面止口的部位上，均勻性設置4個定位塊，通過電焊連接，保證電焊的精度合格，兩個結構緊密貼合形成整體的結構。通過使用定位塊進行控制，保證接盤內圓和筒皮找正精度合格。接盤和筒皮對接施工中，預留2 mm 的間隙，可以進行單面焊、雙面成型。此外，筒體長度進行嚴格控制，要超出設計方案5 mm，經過多年實踐經驗發現，埋弧焊后結構尺寸出現減小的情況，所以預留間隙可以達到最終的質量標準要求，不會影響結構性能。

2.3.2 焊接

接盤和筒皮的對接坡口按照工藝加工，保證焊縫的質量合格。一般來說，設計為U 型坡口最為合理，這樣可以保證坡口縮減尺寸符合要求，并且通過間歇可以將焊劑流入到結構內，不會形成過大的焊接應力，保證結構穩定性合格，也能夠預防發生裂紋的問題，焊接工作量得到很大的降低。但是在加工中會有較大的阻力，所以要求技術人員經驗豐富，掌握焊接工藝，才能滿足焊接質量的標準要求。

2.4 筒體熱處理

在滾筒加工環節，加工藝中必須有熱處理、機加工，鋼板是主要的制作材料，通過卷制后焊接接口形成整體筒體，此時該結構的應力較大，所以消除應力是重要的處理措施。目前退火處理是重要的消除應力方式，將溫度調整到600 ℃，保溫時間結合不同的筒體厚度確定。在加熱的溫度達到均勻性的要求然后再冷卻，在溫度下降到250 ℃后，進行空冷處理。退火的方式處理可以消除筒體結構的應力，保證結構的性能得到提升，還能夠保證焊縫的強度合格，不會發生開裂的問題，結構性能滿足要求。

2.5 滾筒筒體加工

筒體與接盤焊接操作中，因為產生較多的熱量，所以容易發生焊接變形的問題，所以結構尺寸會發生偏差，對于后續的轉動運行產生不利的影響。因此，粗車外圓進行鏜內孔的工序作業前，應該充分地應用粗車外圓、鏜內孔的方式以確定基準，保證滾筒內孔和外圓質量都滿足工藝要求。粗加工中，因為接盤屬于粗加工的部件，其精度要求較高，所以需要通過使用內孔和外圓加工精度的控制，必須通過控制外圓的精度，然后進行筒體內孔基準的確定。筒體加工結束后，為了保證各個孔的形狀、位置精度符合要求，避免出現質量問題。應用數控鏜床進行加工處理，防止筒體和接盤孔出現不同心的情況。內孔作為加工的基準，再進行外圓精加工，找正和基準定位符合要求，確保筒體的精度滿足要求。筒體加工結束后，進行壁厚檢查，保證加工誤差在合理的范圍內。

2.6 滾筒的裝配

滾筒裝配是重要環節，將筒體與軸利用漲套連接，把漲套直接和軸進行連接，然后應用液壓千斤頂調整內孔和漲套間隙，達到均勻性要求，再應用銅錘緩慢敲擊，確保兩者穩定的結合。為了有效預防發生傾斜的問題，一般會選擇應用扭矩扳手，再均勻地設置螺栓緊固處理，保證筒體和軸的張緊力符合要求。對于軸和軸承、軸承座與軸承的連接中，運用熱脹冷縮的原理安裝，在安裝前先進行軸承、軸承座的加熱處理，需要先把溫度升高到95～100 ℃，保溫足夠的時間，使用銅棒作為輔助進行安裝，自然冷卻0.5h 后，將其裝入到結構內，然后填充足夠的潤滑脂。最后，在端部使用O 形圈密封處理，且達到固定的標準。

2.7 滾筒檢查

裝備工作結束后，質檢人員必須檢查各個參數，保證符合相關國家標準，利用靜平衡測試，達到運行標準。當前在滾筒生產中，動平衡檢驗的方式可以確定滾簡質量是否合格。動平衡檢測工作中，使用配重設置進行安裝，可以保證動平衡滿足運行的要求，軸線位置和滾筒重心在同一條直線上，避免出現過大的振動影響，且經過多次檢測后，滾筒運行質量合格，達到國家標準，為傳送機的安全、穩定運行起到積極的作用。

2.8 接盤的加工注意事項

滾筒接盤使用鑄鐵材質制作，其性能可以滿足運行的要求。在接盤鑄造中，保證結構內部不會存在缺陷吻合問題，沒有氣孔、砂眼等缺陷問題，不會影響后續的正常運行。接盤的鑄造、機加工都是在第三方單位制造的，在加工結束后，運輸到單位后，組織技術人員進行全面的檢查。必須加強驗收管理，保證結構性能、尺寸都符合要求，達到接盤的質量標準。從目前的要求來說，接盤的質量檢查驗收按照下述標準進行。

（1）對于關鍵結構進行質量檢查，強度性能合格，且沒有砂眼、氣孔的問題；次要的結構部位如果存在砂眼、氣孔的問題，不能超出總面積的5%，每一個鑄件表面結構沒有存在3個以上的砂眼，否則將不能投入使用。

（2）如果有缺陷問題，必須保證其長度不會超過3倍寬度的缺陷。

（3）單個缺陷的存在直徑控制在6 mm 以內。

（4）兩個相鄰缺陷的間隔距離不能過大，如果間隙距離較小，則要保證相鄰兩個缺陷問題的綜合直徑不超過6 mm。接盤的機加工極為重要，保證內外表面的加工精度全都符合要求，所以接盤輪轂加工中，內徑預留5～6 mm 的加工余量，從而保證筒體結構的加工質量合格，給后續的精加工提供足夠的余量，禁止一次性加工成型，否則將會焊接變形后無法達到內孔同心度的要求，威脅筒體結構的總體性能，影響傳送機的運行效果。

3 其他控制措施

3.1 針對滾板圓度不合格的應對措施

對于滾筒圓度精度不達標的情況下，需要選擇下述措施進行控制。

（1）筒皮滾圓操作中，操作人員根據實際需要及時進行各個軸輥的間隔距離調整，以達到結構精度要求。

（2）如果卷制厚度比較大的鋼板材料，上壓量應該適當的減小，可以分為多次滾卷的操作方式。

（3）滾圓直徑較大的情況下，壓力要嚴格控制，不能過大，需要緩慢、多次卷制操作方式。

（4）筒皮焊接結束后，要進行二次上輥，進行找正、滾圓處理。如果無法滿足運行的要求，可以通過火焰矯正的方式。該方法可以通過樣板進行檢查，如果筒體發生外凸的情況，應該對外壁進行線形加熱處理，保證其可以自然冷卻。如果一次加熱無法滿足要求，要再次加熱處理，直到全部矯正合格。

3.2 針對焊接變形的應對措施

在焊接變形問題中，應該選擇下述的方式處理。

（1）滾筒焊接嚴格執行焊接工藝的要求，焊接時先進行找正點焊處理，然后進行各個尺寸的檢測，達到要求后才能開始焊接作業。

（2）焊接作業過程中，使用自動埋弧焊機沿著滾筒外徑焊接，保證結構尺寸和壁厚都符合要求，結合現場的情況調整電流、進絲速度以及轉動速度等參數。

（3）縱縫焊接長度如果超過1 m，需要選擇使用退焊或者跳焊的方式，中間向兩側每一個焊接段落的長度為200 mm，防止熱量過大而產生變形的問題。

（4）滾筒直徑如果超過800 mm，焊接結束后，需要整體進行退火熱處理，以消除內部應力。

3.3 設備加工精度過低的解決措施

如果設備加工精度較低，可以選擇下述處理方式。

（1）積極展開設備的日常管理和維護。

（2）根據設備運行情況及時調節設備的間隙，消除不利的影響。

（3）加工工裝和量具的管理極為重要，做好日常精度的檢測工作，及時修正處理。

3.4 膠帶任意位置跑偏治理

（1）選擇使用質量性能合格的輸送機膠帶，保證膠帶拼接的質量和性能合格，禁止存在拼縫歪斜而產生輸送帶跑偏的情況。

（2）根據現場的結構形式和要求調節張緊滾筒的安裝位置，保證輸送帶有足夠的張緊力，在調節時要根據經驗或者壓力傳感器的數據做好判斷。

（3）對于極易發生跑偏或者跑偏量比較大的部位上，通過應用調心托輥實現糾正處理，結合不同的位置和結構尺寸，調心托輥的形式選擇符合要求，不會影響輸送帶的運行。調心托輥在設計中，其需要在傳統托輥的基礎之下，在托輥兩側設置立輥的形式，托輥支架繞中心旋轉，如果膠帶出現偏離運行位置的情況下，這樣就會出現膠帶側邊和托輥接觸的情況，立輥受力驅動托輥支架沿著膠帶運行，跑偏相反的方向而發生旋轉的問題，進而導致出現跑偏的移動情況，出現了膠帶沿著帶式傳輸機中心線設置的情況。摩擦調心托輥是比較常見的形式，其需要在托輥兩側增加一段曲面托輥，同時還要布置摩擦阻尼結構。該糾偏的方式和立輥調心托輥是基本相同的，如果發生膠帶偏離的情況，和曲面托輥接觸之下容易產生阻力的情況，造成反向旋轉，需結合需要調節膠帶部位，達到糾偏的效果。

4 結語

在帶式輸送機正常工作中，滾動是主要受力環節，其質量會給設備運行壽命造成影響，也會關系到整體的運送能力。因此，在滾筒生產制造中，做好各個工序的管控，提高設備制造的精度，并且調整加工工藝，才能提高滾筒質量水平，滿足帶式傳送機運行質量，滿足生產的需要。