带式输送机防跑偏托辊的改造应用研究

2018-12-29范超

山东煤炭科技 2018年12期

范超

(山西省霍宝干河煤矿有限公司，山西霍州 031400)

山西省霍宝干河煤矿311盘区多年来一直使用DTL1200/4×250带式输送机，该带式输送机作为311盘区的主要运输工具，承担着2个综采队、8个掘进队的运煤任务。2012年3月，该带式输送机上安装的防跑偏托辊（共1300件）95%以上不能继续使用，必须进行更换，需一次性投入资金98.58万元。如何减少投入、延长防跑偏托辊的使用寿命成为当前需要解决的问题，因此对该型号带式输送机防跑偏托辊进行技术改造是非常有必要的。

l 防跑偏托辊主体轴结构的改造

1.1 主体轴结构分析

主体轴的结构合理与否，影响着轴上各零件安装方式及使用效果。主体轴结构不合理，会导致轴上轴承定位方式烦琐且效果不佳。该防跑偏托辊主轴上需安装两盘306轴承、两盘305轴承，其中306轴承用来支撑滚皮并传递动力，305轴承用于支撑防偏嘴并传递动力。为了实现305轴承的轴向定位并调节防偏嘴的轴向窜动，轴上设计宽度为b=6mm的键槽，该键槽上的键与滑板及弹簧配套使用来完成轴承的轴向定位及调节作用。在实际使用过程中，一方面受轴两端限位槽的限制，滑板及弹簧的作用不能充分发挥；另一方面防偏嘴的外形为凹形过渡曲线，皮带跑偏完全可以靠这个面上力的分解来调节，使用中出现故障，维修难度较大，一般只能外购弹簧。

1.2 主体轴结构的改造

针对主体轴结构的缺点做以下技术改造：轴上不必加工b=6mm的键槽，在安装305轴承处外侧加工直径Φ=20mm、宽度b=2mm的卡簧槽。具体操作方法：在普通车床上将轴上其余尺寸按照原轴加工，只是不需要插安装防偏嘴一侧b=6mm的键槽，然后在轴上依305轴承所在位置画线找出卡簧槽位置，用切槽刀将卡簧加工出来即可。改进后的实际运行情况证明，卡簧完全可以起到定位作用，调跑偏功能并没有受到任何影响。加工主轴的时间较原轴缩短了8%；组装防偏嘴一侧的时间较原来缩短了6%以上；在投入上用一个卡簧代替了键、滑板及弹簧，投入资金不足原来的10%。

2 滚皮结构的改造

2.1 滚皮结构分析

滚皮在皮带运行中起着承托皮带的作用。由于皮带负荷大，运转时间长，致使皮带与滚皮之间摩擦力大，久之，滚皮就会因磨损严重而变形甚至破损。原跑偏托辊滚皮的材质为A3钢，外径为159mm，厚度在3mm，使用寿命为一年左右，滚皮一旦破损无法修理，只能更换新滚皮。干河煤矿统计数据表明，出井待修的托辊85%以上都是因为滚皮磨破。这样不仅造成配件及人工的再投入，而且会影响带式输送机的正常运转。基于以上原因，对滚皮结构进行改造是非常必要的。

2.2 滚皮结构的改造

矿用6寸管外径Φ=159mm，壁厚δ=6mm，材质为A3钢，无论从外形尺寸还是材质上都能适应滚皮的要求，而其厚度是原滚皮厚度的两倍，可以成倍提高滚皮的使用寿命。具体加工方法：先下料取长度L=360mm的6寸管，然后在普通车床上将管的两端各加工一个直径Φ=155mm、深度t=6mm的凹槽，最后将凹端口加工成2×45°的倒角即可。滚皮组装过程中，滚皮架、定位环、迷宫盘、防尘套、卡簧仍可使用废旧托辊上拆下来的旧件，只是滚皮架需根据滚皮两端尺寸将大端外径加工成Φ=145.5mm，然后将其装在滚皮两端凹槽内，并将滚皮上的倒角部分向内弯曲打回，压在滚皮架大端的外沿上将其固定好。之后，顺序地将定位环、306轴承、迷宫盘、防尘套、卡簧装好。

3 防偏嘴内部结构的改造

3.1 防偏嘴结构分析

防偏嘴在皮带运行中主要起着调节皮带跑偏的作用，其原理是依靠作用在防偏嘴上力的分解来完成。由于皮带与防偏嘴之间的作用力和反作用力较大，摩擦时间长，且安装轴承部位比较薄，所以磨损相当严重，80%以上被磨破不能继续使用。防偏嘴一旦磨损就无法修复，只能重新购买，经济负担较大，因此对防偏嘴内部结构进行技术改造，达到减少投入、延长使用寿命的目的是非常必要的。

3.2 防偏嘴结构的改造

用ZG35铸造防偏嘴可以解决目前存在的问题。首先按防偏嘴尺寸要求铸造毛坯，然后在普通车床上加工其内部尺寸，主要包括安装305轴承的轴承窝、安装轴承盖及堵盖的两个平面。车防偏嘴小端尺寸时，需使用辅助套（Φ265×Φ216×Φ10mm）来协助完成，先将辅助套安装在防偏嘴大端右侧面，以便于卡盘装卡，保证加工尺寸准确无误。之后用1寸管切长为20mm的定位套，用壁厚为12mm的铁板制作Φ110×Φ26mm的轴承压盖，用壁厚为30mm的铁板制作Φ265×Φ26mm的防偏嘴外堵盖，轴承压盖及外堵盖均通过M8螺钉固定在防偏嘴上，轴承的轴向定位一端由定位套来完成，另一端用卡簧定位。实验证明，该防偏嘴的使用寿命是原来的2.5倍。改造后的防跑偏托辊如图1所示。

图1 改造后的防跑偏托辊结构示意图

4 改造后的防跑偏托辊的优点分析

4.1 设备成本造价低

改造后的防跑偏托辊，一般机修车间均可自制，其上使用的防尘套、迷宫盘、定位环、滚皮架均可使用原托辊上拆下来的旧件，主轴使用Φ32mm圆钢，滚皮使用6寸管，防偏嘴使用ZG35铸造，定位套用1寸管，轴承盖及堵盖分别用壁厚为12mm和30mm的铁板制作。每件费用在200元左右，大约为外购价（每件798元）的1/4。以整部皮带使用1300件防跑偏托辊计算，一次可节约资金77.4万元。