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河北躍興輸送機械制造有限公司
提高托輥制造質量的技術經濟性分析
托輥廣泛應用于煤礦、鐵礦、港口、冶金、電廠等企業的傳輸設備中,托輥質量,直接關系到傳輸設備的傳輸效率與穩定運行。如何經濟地提高托輥的制造質量,是機構與生產企業致力 的課題。
1、提高托輥制造質量的意義
提高托輥制造質量水平,必然延長托輥使用壽命,延長設備檢修周期, 減少檢修人力與物力消耗,設備運行,大程度提高經濟效益。由于托輥筒體與軸度提高,可以減小筒體旋轉阻力,相應減小功率配置,減少動力消耗;同時對輸送帶的跑偏具有作用。由于托輥筒體與軸的同軸度提高,可以 減小輸送帶拉動對筒體產生的軸向力,減少軸向力對向心球軸承的疲勞破壞。改進托輥軸承的密封保護, 托輥軸承的工作環境,可以進一步延長軸承使用壽命,減小工作噪音。
2、托輥質量失效的原因分析
托輥質量失效的原因主要有2個:一是筒體的破壞,特別是采掘業的煤礦企業,其輸送設備由于暴露于高硫工作環境,筒體特別容易被腐蝕,對策是對筒體進行針對性處理。二是托輥軸承的失效,也是本文分析的 。托輥軸承采用的是向心球軸承,可以承載較大的徑向力,幾乎不能承載軸向力。因此,軸承成為托輥的“心臟”部件,所有的失效技術分析, 圍繞軸承的工況來進行。影響軸承失效的工況有2個,一是軸承的疲勞破壞,即托輥工作時由于筒體偏心對軸承產生的軸向力高頻沖擊。技術上破壞的形式有3種:強度與剛度破壞、磨損破壞、疲勞破壞。疲勞破壞在技術分析時是難被發現的一種破壞形式。因此,制定工藝對策時 著重解決筒體止口加工的偏心問題,減小軸向力高頻沖擊給軸承帶來的疲勞破壞。二是密封,防止水與塵的進入,一旦水與塵進入,將嚴重破壞軸承的工況,降低軸承使用壽命。
3、提高托輥質量的技術對策
影響產品質量差異的因素一般有3個方面:產品結構設計、制造工藝水平、新材料運用。因此,托輥質量差異的主要原因就在于制造工藝的不同選擇。制造工藝 根據企業的生產規模并結合企業已有設備狀況來決定。
?。?)規?;a,可以投入 設備,提高生產制造效率。制造工藝流程為:軸的加工、筒體下料、筒體二端鏜孔、軸承座與筒體環縫焊接、組裝等。工藝設備為:鋸床、車床、鏜床、環焊機、組裝機等。工藝特點是:采用鏜床對筒體二端進行鏜孔加工安裝止口,同軸度一般可控制在0.05mm的精度范圍內;如采用通用車床加工筒體時由于裝夾變形,以及筒體校調的困難,同軸度控制在0.50mm左右,工藝效率就已很低,直接影響托輥制造精度。用環焊機進行軸承座與筒體的焊接。本工藝雖然可以形成規?;庸ば?,,但須增加鏜床、環焊機等設備,且 聯合選用。本工藝優點是,可選用價格較低的冷拉軸承座。
?。?)非規?;a,可根據企業現有設備狀況,盡量利用通用設備,組織制造工藝流程,提高經濟加工水平。本文根據一般工業企業具備的設備條件,推薦一種工藝形式,即利用冷拉鋼管內外徑同軸度技術精度較高(小于0.05mm),下料后無須加工止口,采用鑄鐵軸承座,安裝時采用“無止口大過盈壓裝配合”的工藝形式,節省止口加工與環焊這二個較為復雜的工序。工藝流程為:軸的加工、筒體下料、大過盈壓裝、組裝等。本工藝的優點是:在托輥制造質量的前提下,不須添置任何設備,筒體不須加工止口,軸承座不須焊接,不要增加焊絲等輔材成本,因筒體不須加工可適當減小筒體壁厚,節省材料費用等。
綜上所述,“無止口大過盈壓裝鑄鐵軸承座配合”的工藝形式,制造質量高,工作量小,不失為托輥制造,特別是小規模企業的佳工藝制造形式。
4、制造工藝技術要點
?。?)托輥軸承座大過盈壓裝的技術要點:設備采用通用性較強的油壓機(或簡易液壓工裝),壓力為10t;經過試驗,過盈量為0.25~0.35mm,如筒體內壁粗糙,需增加20%的過盈量;軸承座采用小角度導向角;本工藝操作簡單、效率較高、。
?。?)托輥密封的技術要點:托輥密封基本上都是采用尼龍迷宮式密封。由于尼龍有 彈性,內圈與軸、外圈與軸承座 要過盈配合;迷宮中應注滿油脂,就能起到較好的密封效果。
5、托輥制造的經濟性分析
?。?)不論規?;a還是非規?;a,投資設備是經濟與技術綜合平衡決策的結果。如投資30萬元設備,按5年回收設備成本,每年生產1萬套,加上設備維護費用,每套至少攤銷10元生產成本。
?。?)采用無止口鑄鐵軸承座大過盈壓裝工藝來組織托輥生產,是經濟技術 優化的工藝路線。鑄鐵軸承座制成品每只較外購冷拉成品軸承座高9元左右,一套托輥需2只軸承座,共增成本18元左右。但采用鑄鐵軸承座大過盈壓裝后,可節省筒體止口加工費用8元,至少節省軸承座與筒體焊接的人工與輔材費用12元,節省筒體材料費用10元左右(因筒體不須加工可適當減小壁厚0.5~1.0mm),節省設備攤銷及維護費用10元左右。
?。?)綜合比較,采用無止口鑄鐵軸承座大過盈壓裝工藝,比采用冷拉成品軸承座焊接工藝,每套托輥制造成本至少平均可降20元左右。如按年產1萬套計算,年增贏利20萬元以上,效益巨大。