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皮帶輸送機(jī)滾筒破裂原因及解決方法 

發(fā)布時(shí)間:2019/12/25

  皮帶輸送機(jī)是以皮帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)的一種連續(xù)動(dòng)作式輸送機(jī)械,運(yùn)輸能力大,工作阻力小,耗電量低,維護(hù)簡(jiǎn)單,在煤礦地面和井下運(yùn)輸中得到廣泛的應(yīng)用。滾筒是皮帶輸送機(jī)的主要部件,滾筒的使用壽命嚴(yán)重影響輸送機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和生產(chǎn)。本文從滾筒結(jié)構(gòu)和受力分析入手,總結(jié)出提高滾筒強(qiáng)度的改進(jìn)方法。
  
  1、滾筒的結(jié)構(gòu)及工作原理
  
  滾筒在輸送機(jī)中,既可傳遞牽引力,又可改變膠帶運(yùn)行方向。按制造工藝分為焊接滾筒和鑄焊滾筒,按作用分為傳動(dòng)滾筒和改向滾筒。大功率(≥360kw)驅(qū)動(dòng)滾筒采用鑄焊滾筒,其余均可采用焊接滾筒,滾筒由軸、卷筒及兩個(gè)接盤組成,接盤是鑄件,卷筒由鋼板卷成。工作中,軸與接盤聯(lián)接,接盤與圓盤焊接,驅(qū)動(dòng)力傳遞給滾筒 軸,軸帶動(dòng)滾筒整體運(yùn)動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)膠帶運(yùn)行。其傳動(dòng)理論依據(jù)于摩擦傳動(dòng)原理,即借助于傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦力將驅(qū)動(dòng)裝置與輸送帶有機(jī)聯(lián)系起來,以完成二者間的能量傳遞任務(wù),保證輸送機(jī)的可靠運(yùn)行。
  
  2、滾筒破裂原因分析及影響因素
  
  (1)破裂原因分析
  
  皮帶作用于滾筒的壓力大,在長期大壓力作用,很容易使?jié)L筒破裂,裂縫往往是從一側(cè)腹板焊接處沿軸向無規(guī)則裂至另一側(cè)焊接腹板處。破裂的主要原因:一是皮帶張緊力大,因?yàn)閺埦o力大,牽引力大,輸送機(jī)為提高傳動(dòng)能力,總希望利用增大張緊力來達(dá)到目的,這樣勢(shì)必增加滾筒的壓力,另外,轉(zhuǎn)速增加,作用在滾筒上的扭矩也會(huì)增加,這樣會(huì)使?jié)L筒及其零件彎曲變形,加上井下環(huán)境惡劣,進(jìn)而造成滾筒壓裂;二是本身滾筒強(qiáng)度不夠,所選鋼板材質(zhì)不好或鋼板厚度不夠,也會(huì)造成破裂;三是鋼板焊接工藝不行,焊接質(zhì)量不高,也會(huì)造成破裂。因?yàn)闈L筒的結(jié)構(gòu)中離不開焊接,在操作過程中會(huì)產(chǎn)生焊接應(yīng)力,如處理不好,在壓力作用下很快使焊接處出現(xiàn)裂紋。
  
  (2)影響滾筒破裂的幾個(gè)因素
  
  滾筒磨損造成強(qiáng)度變低,也容易使?jié)L筒發(fā)生破裂現(xiàn)象,其主要影響因素為:①污物對(duì)磨損的影響。皮帶和滾筒表面的碎煤末和污物造成的磨損,是典型的磨料磨損。即這些碎末產(chǎn)生的磨損往往產(chǎn)生特殊的切屑,并在被破壞的滾筒表面上形成麻點(diǎn),同時(shí)由于表面沖擊,出現(xiàn)疲勞效應(yīng)。另外,由于液體或氣體介質(zhì)的化學(xué)作用,尤其是高溫的作用,使磨損加劇,從而使?jié)L筒強(qiáng)度變低;②圍包角對(duì)磨損的影響。增大圍包角會(huì)提高滾筒表面的牽引力,降低磨損,但圍包角不易過大,否則會(huì)加重膠帶的彎曲疲勞破壞;③摩擦系數(shù)對(duì)磨損的影響。提高摩擦系數(shù)是減小磨損的一種最 佳方法。目前人們正在努力尋找摩擦系數(shù)高,性能穩(wěn)定且耐磨、承受比壓高的材料作滾筒的襯墊。
  
  3、解決方法
  
  (1)選用優(yōu)質(zhì)材料,提高制造質(zhì)量,保證滾筒強(qiáng)度。
  
  (2)增加卷筒的鋼板厚度,在卷筒內(nèi)側(cè)均勻布置幾條沿軸向的加強(qiáng)筋。這可根據(jù)滾筒的受力,計(jì)算皮帶在滾筒各處的張力,設(shè)計(jì)布置加強(qiáng)筋,以提高滾筒強(qiáng)度。
  
  (3)提高焊接工藝,保證焊接質(zhì)量。接盤與筒體之間的焊接是制造滾筒的關(guān)鍵工藝。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,焊縫質(zhì)量必須達(dá)到JB1152-81 II級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
  
  采用CO2和Ar混和氣體保護(hù)焊打底焊,然后用埋弧自動(dòng)焊接的焊接方法。焊接時(shí),將滾筒放在滾輪架上轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速可以控制。打底焊時(shí)焊槍要手工操作,采用單面焊雙面成形的方法焊接,保證焊縫根部能熔透又不出現(xiàn)焊穿等缺陷。其余各層焊縫的施焊可將焊槍或埋弧焊機(jī)頭固定在滾筒焊縫上方水平位置,利用滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化。焊后必須回火,由于滾筒軸已經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,如滾筒整體回火會(huì)降低軸的性能,只能對(duì)焊縫局部回火處理,采用了履帶式遠(yuǎn)紅外加熱器對(duì)焊縫回火處理,消除焊接殘余應(yīng)力。即將加熱器包在焊縫上,再蓋上保溫棉。
  
  (4)加強(qiáng)維護(hù),提高滾筒使用壽命,如工作場(chǎng)所保持清潔,保證散熱條件;不允許膠帶沿滾筒打滑,發(fā)現(xiàn)松馳立即張緊;保證清掃裝 置工作正常,滾筒表面不允許粘附雜物等。
  
  (5)定期檢修,確??煽窟\(yùn)行。
  
  (6)對(duì)滾筒表面進(jìn)行包膠,用聚胺脂等高強(qiáng)度耐磨材料作為滾筒的襯墊增大滾筒與膠帶之間的摩擦力,減少磨損,防止破裂,提高滾筒使用壽命。
  
  經(jīng)過實(shí)際使用證明,皮帶輸送機(jī)滾筒破裂所采用的改進(jìn)措施是可行、合理、可靠、實(shí)用的。滾筒是皮帶輸送機(jī)的重要部位,從滾筒的受力分析入手,提高制造質(zhì)量,特別是提高焊接質(zhì)量,正確使用和維護(hù),是保證滾筒質(zhì)量和使用的關(guān)鍵。