北京雨潤華公司試驗演示視頻
帶式輸送機托輥簡潔、精準過盈冷裝配方法 —— 文章正文
一．過盈冷裝配工藝設計的技術依據(jù)：
- 托輥生產(chǎn)行業(yè)特點
托輥生產(chǎn)行業(yè)的生產(chǎn)具有以訂單定制并少量多批的特點，即托輥生產(chǎn)企業(yè)的運營主要依賴根據(jù)用戶所需產(chǎn)品的規(guī)格、數(shù)量及供貨時間簽訂的訂單來確定生產(chǎn)計劃，訂單一般具有少量多批的特點，因而，此行業(yè)企業(yè)只有實現(xiàn)托輥的精益生產(chǎn)和精準裝配，才能形成市場競爭能力和客戶滿意度的提高。
2.產(chǎn)品精益生產(chǎn)和精準裝配方法
產(chǎn)品精益生產(chǎn)指“只在需要的時候，按需要的量提供準確的零部件裝配所需的產(chǎn)品”。托輥生產(chǎn)行業(yè)實現(xiàn)“精益生產(chǎn)”依賴于托輥裝配實現(xiàn)“精準”。影響托輥“精準裝配”的主要因素包括托輥零件、部件制造的精準度和裝配方法的精準性。
采用托輥零件及部件在總裝配前均已采用模壓、沖壓或預處理加工并逐一檢測，以“選配裝配法”（指在裝配時各配合零件不經(jīng)修理，選擇或調(diào)整即可達到裝配精度）裝配并實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量在線檢測的裝配生產(chǎn)工藝，可實現(xiàn)托輥“精準裝配”和企業(yè)”精益生產(chǎn)”，同時，也適應于托輥生產(chǎn)行業(yè)“訂單定制并少量多批”的生產(chǎn)特點。
3.煤礦井下用帶式輸送機運行環(huán)境及對配套的托輥技術條件要求
煤礦井下用帶式輸送機，特別是長距離、大運量順槽帶式輸送機其所運行的環(huán)境較惡劣（存在粉塵、淋水、浸水、磨損及腐蝕等對設備的侵害），另因煤炭采掘行業(yè)目前及今后普遍采用綜采生產(chǎn)方式，故對帶式輸送機技術條件（高安全可靠性、較長檢修周期、搬運方便以及運行能耗需較低等）要求較高，因而，要求與之配套的托輥應至少具備保證其運行安全可靠性和經(jīng)濟性能的技術條件（防水、防塵、耐腐蝕、耐磨損、阻燃、抗靜電、較低的旋轉(zhuǎn)阻力、較長的使用壽命、較低的徑向跳動和軸向竄動量、低噪音、重量輕、承載量大等），要滿足上述技術條件要求就要求托輥的裝配和生產(chǎn)工藝應實現(xiàn)簡潔、精準，并實現(xiàn)托輥關鍵技術指標質(zhì)量檢測的簡潔、準確，且盡可能實現(xiàn)在線質(zhì)量檢測。
4.阻燃、抗靜電及復合改性UHMW-PE材料物理性能
本項目開發(fā)的托輥管體采用本項目開發(fā)的阻燃、抗靜電及復合改性UHMW-PE管材，其具有阻燃、抗靜電、耐腐蝕、耐磨損、抗沖擊、自潤滑、不粘附物料、吸水率低、無毒等綜合優(yōu)異性能，但存在彈性模量低和變形溫度低（≦86℃)、熔點低（≤136℃）以及相對于鋼管等金屬材料內(nèi)外圓度和直線度較差的缺點，不適用管體與其它部件的焊接配合工藝，并需對其內(nèi)外圓度和直線度盡可能進行修正和強度強化，適合采用“過盈冷裝配工藝”。
5.本項目開發(fā)的托輥部件結(jié)構(gòu)、加工工藝及其使用材料性能
本項目開發(fā)的托輥部件（包括軸、軸承座、軸承、密封、管體等）分別采用拉光、沖壓、注塑、擠出及標準化生產(chǎn)等加工工藝，在裝配前各部件在檢測后均已完備不需在裝配中二次加工，材料分別采用Q235A、08AL、GCr15、改性UHMW-PE等材料，根據(jù)各部件材料的彈性模量比照可滿足過盈冷裝配工藝要求，同時采用軸承座與管體的過盈冷裝配還可實現(xiàn)對管體內(nèi)外圓度和直線度的有效修正。
本項目開發(fā)的托輥主要部件所使用材料物理性能表
| 部件名稱 | 使用材料 |
彈性模量 （1×105MPa) |
剪切模量 （1×105MPa) |
泊松比 |
| 軸 | Q235A | 2.0-2.1 | 0.79-0.81 | 0.25-0.28 |
| 軸承座 | 08AL | 0.69 | 0.26-0.27 | 0.32-0.36 |
| 管體、密封 | 阻燃抗靜電改性UHMW-PE | 0.009-0.01 | 0.4-0.5 | |
| 軸承 | GCr15 | 2.06 | 0.79-0.81 | 0.25-0.3 |
| 卡簧 | 65Mn | 2.06 | 0.79-0.81 | 0.25-0.8 |
二.過盈冷裝配工藝的特點及優(yōu)點
上圖為目前托輥生產(chǎn)行業(yè)普遍采用的焊接裝配工藝示意圖，下圖為北京雨潤華科技開發(fā)公司研發(fā)并采用的“過盈冷裝配工藝”示意圖。
根據(jù)本項目開發(fā)的托輥產(chǎn)品組成零件和部件加工工藝、使用材料物理性能，如采用“焊接裝配工藝”則造成托輥管體的遇熱變形、零件和部件技術參數(shù)的失真，同時也不能有效對管體直線度和內(nèi)外圓度的修正，導致托輥裝配精度的明顯下降；采用“過盈冷裝配工藝”無焊接工序，規(guī)避了改性UHMW-PE熱變形溫度（≤86℃）低的缺陷，而有效利用了托輥零件和部件所使用材料物理性能的差異，特別是阻燃和抗靜電改性UHMW-PE(管體材料）的彈性模量遠低于08AL（軸承座材料）彈性模量、08AL(軸承座材料）彈性模量低于GCr15（軸承材料）彈性模量，改性UHMW-PE的泊松比均低于08AL和GCr15，且改性UHMW-PE具有優(yōu)異的變形記憶性能，因而托輥零件和部件的物理性能適合“過盈冷裝配工藝”，且通過“過盈冷裝配”不得不會造成托輥零件和部件的技術參數(shù)失真，還可通過“過盈裝配”有效修正改性UHMW-PE管體的直線度和內(nèi)外圓度，顯著地提供了托輥”裝配精度”，并簡潔了托輥裝配工序及裝配操作的難度與繁度。
根據(jù)上述因素分析，“過盈冷裝配工藝”適合于本項目開發(fā)的托輥的裝配方法，并可有效提高托輥裝配的簡潔性與精準度。
Keywords（關鍵詞）：帶式輸送機托輥,過盈冷裝配
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