皮帶輸送機輥筒破裂原因及解決辦法

發(fā)布日期：2020-04-17 作者：點擊：

皮帶輸送機是以皮帶兼作牽引機構(gòu)和承載機構(gòu)的一種連續(xù)動作式輸送機械，運輸能力大，工作阻力小，耗電量低，維護簡單，在煤礦地面和井下運輸中得到廣泛的應(yīng)用。滾筒是皮帶輸送機的主要部件，滾筒的使用壽命嚴(yán)重影響輸送機的正常運轉(zhuǎn)和生產(chǎn)。本文從滾筒結(jié)構(gòu)和受力分析入手，總結(jié)出提高滾筒強度的改進方法。

1、滾筒的結(jié)構(gòu)及工作原理

滾筒在輸送機中，既可傳遞牽引力，又可改變膠帶運行方向。按制造工藝分為焊接滾筒和鑄焊滾筒，按作用分為傳動滾筒和改向滾筒。大功率(≥360kw)驅(qū)動滾筒采用鑄焊滾筒，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)動力傳遞給滾筒軸，軸帶動滾筒整體運動，從而驅(qū)動膠帶運行。其傳動理論依據(jù)于摩擦傳動原理，即借助于傳動滾筒與輸送帶間的摩擦力將驅(qū)動裝置與輸送帶有機聯(lián)系起來，以完成二者間的能量傳遞任務(wù)，保證輸送機的可靠運行。

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，因為張緊力大，牽引力大，輸送機為提高傳動能力，總希望利用增大張緊力來達到目的，這樣勢必增加滾筒的壓力，另外，轉(zhuǎn)速增加，作用在滾筒上的扭矩也會增加，這樣會使?jié)L筒及其零件彎曲變形，加上井下環(huán)境惡劣，進而造成滾筒壓裂；二是本身滾筒強度不夠，所選鋼板材質(zhì)不好或鋼板厚度不夠，也會造成破裂；三是鋼板焊接工藝不行，焊接質(zhì)量不高，也會造成破裂。因為滾筒的結(jié)構(gòu)中離不開焊接，在操作過程中會產(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因素

滾筒磨損造成強度變低，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，同時由于表面沖擊，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筒強度變低；②圍包角對磨損的影響。增大圍包角會提高滾筒表面的牽引力，降低磨損，但圍包角不易過大，否則會加重膠帶的彎曲疲勞破壞；③摩擦系數(shù)對磨損的影響。提高摩擦系數(shù)是減小磨損的一種方法。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筋。這可根據(jù)滾筒的受力，計算皮帶在滾筒各處的張力，設(shè)計布置加強筋，以提高滾筒強度。

(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)計要求，焊縫質(zhì)量必須達到JB1152-81 II級標(biāo)準(zhǔn)。

采用CO2和Ar混和氣體保護焊打底焊，然后用埋弧自動焊接的焊接方法。焊接時，將滾筒放在滾輪架上轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速可以控制。打底焊時焊槍要手工操作，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頭固定在滾筒焊縫上方水平位置，利用滾筒轉(zhuǎn)動實現(xiàn)焊接自動化。焊后必須回火，由于滾筒軸已經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，如滾筒整體回火會降低軸的性能，只能對焊縫局部回火處理，采用了履帶式遠紅外加熱器對焊縫回火處理，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)加強維護，提高滾筒使用壽命，如工作場所保持清潔，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\行。

(6)對滾筒表面進行包膠，用聚胺脂等高強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)過實際使用證明，皮帶輸送機滾筒破裂所采用的改進措施是可行、合理、可靠、實用的。滾筒是皮帶輸送機的重要部位，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，是保證滾筒質(zhì)量和使用的關(guān)鍵。