皮带输送机托辊组装技术的探讨

皮带输送机托辊组装技术的探讨

付晓东

十四冶建设集团云南机械制造安装工程有限公司云南昆明651701

摘要：皮带输送机是最常用的运输设备之一，主要用于矿山，港口以及火力发电厂，建材业等领域。托辊作为皮带机的重要组成部件，其质量的好坏将直接影响着皮带输送机的性能。因此，本文对托辊的组装焊接技术展开分析与研究，针对轴承座，轴承，以及上挡圈调整等组装工序进行探讨。

关键词：皮带机；托辊结构；组装技术

轴承是托辊的“心脏”部件，而托辊又是组成皮带机的最重要的部件之一，因此可以这么说，轴承是皮带机的重中之重。它的使用寿命直接决定了托辊的质量，进而左右着整条皮带机的性能。而托辊则具有防水防尘等作用，它的意义在于，为轴承创造良好的运行环境。

1托辊的结构及其重要性

托辊的结构见图1。

它由5部分组成：轴，密封件，轴承座，辊皮以及轴承。托辊的重要性主要表现在以下4个方面：①皮带机的运行状况，依赖于托辊的径向跳动参数。②皮带机运行的环境，条件以及运行寿命，依赖于托辊的防护性能。③皮带机运行功率的大小，依赖于托辊的动旋转阻力。④托辊整体性能的优劣，不仅影响着自身使用寿命的长短，更是决定了皮带机的使用寿命，托辊的重要性可见一斑。

2轴承座的组装

托辊是由以轴承为核心的5部分组成的，而这些构成托辊的部件本身，又由许多零件组成，所以，要完成托辊的整体组装，必须先做好各个零部件的组装。本文先从轴承座的组装技术与要点进行论述。

轴承座是连接辊皮与轴承的零件，托辊的径向跳动和动旋转阻力两项指标，全部受到轴承座位置的影响。若轴承座的位置发生偏离，那么托辊的径跳必然不合指标，同时，轴承座同轴度不够好，必然会对轴承造成影响，组装完成后，会增大托辊的动旋转阻力，影响了托辊以及皮带机的性能。由此可见轴承座组装的重要性，它也是托辊组装技术的关键点。

2.1选择合格的钢管制作辊皮

合格的钢管必须满足以下要求：钢管要直，钢管的圆横截面要规则，钢管壁厚差要小。所以，选择一家可靠的钢管供应商是很重要的，在钢管进厂后要对其进行检验，质量必须达到国家规定的标准。检验合格后用机床对钢管进行加工处理，对钢管两端止口的同轴度进行测量，计算钢管壁厚差，使之全部符合轴承座的组装加工要求。钢管止口的工装图见图2。

图2钢管止口

2.2选择合格的轴承座

在轴承座的尺寸，位置均无问题的情况下，轴承座法兰面及其周长的垂直度同样要符合规定，法兰面外圆和轴承座的同轴线、法兰面的平面摆动量亦要符合要求。若想做到以上几点，就要加强对轴承座的检查力度，保证其符合图纸的设计要求，并通过专用的胎具把轴承座牢牢卡紧固定在机床上，然后加工轴承座的端面和外圆，这样就能保证轴承座可以和钢管止口的尺寸相匹配，达到使用的要求。轴承座工装图见图3。

上述方法可以有效控制轴承座组装中容易出现的问题，使其质量达到生产要求。而如今大多采用的是半机械化生产方式，上述方法同样能够提高生产效率，很好地避免了人工操作失误。

3轴承各零件及其组装

轴承是由许多零部件组成的，各个零部件都有其独特的作用，如果对各个零部件的作用不够了解，或者是对这些零部件进行组合安装时不符合设计要求，就会严重影响轴承的性能，进而影响了托辊以及皮带机的运转工作。因此，对轴承各零部件的组装是托辊生产的另一道重要工序，亦可称之为托辊的“心脏”组装工序。

组成轴承的各个零部件包括：内密封、轴承、迷宫密封、罩盖、防护盖等。下面分别对它们的作用进行介绍：①轴承的作用是承担起托辊以及其所运送材料的总重量，它是托辊的核心，直接影响着托辊的性能质量。②内密封的作用是维持轴承座的清洁，阻止辊皮里的污物杂质进入轴承腔中。③迷宫密封的作用是，阻止托辊表面的脏物及水分渗入到轴承座中，从而导致轴承受到损坏。④罩盖的作用是，避免水渍渗进迷宫密封。⑤防护盖的作用是，防止粉尘水渍进入迷宫密封，同时它又可以和罩盖一起组成另一道迷宫密封，进一步加强了密封效果。

通过对轴承各零件及其作用的介绍，可以从中看出，它们对托辊起到了严密的防护作用，从而保证了托辊的工作性能。另外，在对这些零件进行组装时，它们分别所处的位置，又最终决定了托辊的轴向位移量。如果轴承中零部件之间的空隙太大，那么托辊的轴向位移量就会增大，从而减少了其使用寿命。反之，若这些零部件之间的间隙太小，那么托辊的轴向位移量就会减小，托辊的动旋转阻力值就会增大，托辊在运转中温度快速升高，运转功率增大，也会影响托辊的使用寿命，并且增加了能耗，降低托辊的运行效率。

根据上述种种情况，经过分析研究轴承的组装过程及技术要点，同时结合在生产中使用的压装机的性能特征，我们专门设计出一整套专用组装胎具，使轴承的所有零部件全部可以在胎具的帮助下，利用压装机完成组装。压力表显示出轴承压装力，并且可以通过调节溢流阙来控制压装力的大小。通过仪器设备控制压装力，避免了人为操作产生的误差，同时又能够避免压装力太大导致的托辊压死无法转动的问题，或者是因压装力太小导致的托辊轴向位移量增大的问题，也就不必对托辊进行反复调整了。

如此，便能切实保证了轴承各零件的组装精准度，保证了托辊的性能与质量。压装轴承组合工装图见图5。

图5压装轴承组合工装图

4上挡圈的调整

上挡圈是托辊组装工作的最后一个步骤，同样非常重要，它关系着托辊的上挡圈工作，同时又兼顾着对之前各组装工序的调整和检验工作。比如，在上完挡圈以后，用手的触觉去感知托辊的轴向位移量是否有偏差，托辊的动旋转阻力是否达到标准等。如果手感偏差太大，可以重新调整。轴向位移量太大，可以加调整垫片。如果托辊的动旋转阻力不够精准，则可重新调节其轴向位移量。一般情况下，通过调整上挡圈可使托辊的性能变得更好。因此，这也是对托辊进行自检的过程，必须予以足够重视。

5托辊的组装及焊接

托辊的组装技术最终决定了托辊的质量。托辊各个零部件的具体位置，托辊两侧轴承的同轴度是否有误差，托辊轴和托辊管的同轴度是否有误差，以及成品托辊的径向跳动指标等，全部都会在托辊的组装中得以体现，因此，这也是托辊制作工序中最为重要的一部分。若想让上述种种参数达到设计精度，关键点在于对托辊组装技术的应用，对组装工艺的选择是否正确，也就是工件的定位，工件的夹紧力，以及工件的组装方式。

通常情况下，不会对托辊管的外径进行加工，也就是说，托辊管的圆度是既定不变的，虽然它会有误差，但托辊管的外径同样是托辊组装的基准，托辊管的外圆是托辊组装的径向定位标准，因此，托辊管的质量越好，生产出的托辊也就越好。这样一来，原先托辊管外圆的跳动与成品托管的外圆跳动相近，外圆跳动是衡量托辊性能质量的重要参数指标，对托辊的转动惯量和动平衡起到决定性的作用，从而影响皮带机的启动效率，以及在运行过程中托辊本身附加载荷的大小。

托辊管与轴承有两种装配位置可以选择。一是以托辊管的端面作为托辊轴承的轴向定位的标准，轴承管的轴向尺寸必须十分精准，否则会需要加垫片对轴向尺寸进行调整，对托辊的成批生产造成难度，性能的稳定性难以保证，如图6（a）所示。二是径向定位，是以托辊管的外圆为基准，通过精准的工装来保证托辊管和轴承之间的同轴度，见图6（b）。

图6托辊管与轴承的装配位置

轴的卡簧安装位置尺寸作为托辊轴承的轴向定位，可以不考虑管子的轴向加工精度，这种装配方式不需要加垫片调整轴向，径向定位因此不必受到工装的束缚。两端轴承的同轴度，轴承和管子的同轴度，全部由钢管的圆度决定，只要钢管的圆度与要求相符，成品托辊的生产质量，生产批量，以及性能的稳定就能同时得到保证。在对托辊辊体进行组装焊接时，最好用弹性夹紧，比如气动弹簧的方式来夹紧工件。

结束语

综上所述，若要制造出高质量的皮带输送机托辊，则必须严格掌握好以上各道工序，并且要配备科学可靠的专用胎具，压装机等机械设备。所有零部件的加工，组装工序在工艺技术的保障下有序进行，如此，才能保证托辊以及皮带机的质量，性能和使用寿命。

参考文献：

[1]陈羽.带式输送机托辊的制造工艺[J].起重运输机械，2003，（6）：51-53.

[2]陈海晏.皮带输送机托辊组装技术的探讨[J].装备制造技术，2008，（4）：89-90.