专利名称：一种带式输送机双螺旋滚筒板的成型方法
技术领域：
本发明涉及一种带式输送机双螺旋滚筒板的成型方法，属煤矿井下 输送设备带式输送机零部件的设计与制造的技术领域。
背景技术：
螺旋滚筒是煤矿带式输送机自移机尾装置中的重要部件，其结构是 由轴承座、筒圈、筋板、螺旋板组成焊接在一起的可旋转的结构件，螺 旋板在螺旋滚筒的外部，由于成型后形成左右螺旋升角，故谓双螺旋滚 筒，双螺旋滚筒的作用主要是支撑皮带运行以及清理积煤。
双螺旋滚筒板主要由左向螺旋板、右向螺旋板、中环板、左环板、 右环板五部分组成，中间为空心筒状。
双螺旋滚筒板是一个结构好、强度高、耐撞击的机械零件，常采用
低合金锰钢板制作，锰钢板厚度为30mm，滚筒直径为①630mm，是十分 难加工成型的机械零件。
双螺旋滚筒的成型方法有巻板机巻制、压力机压制、筒体气割、缠 绕热成型；巻板机巻制主要是根据螺旋角大小制作相应的定位装置，然 后按螺旋高度巻制，不能一次成型；压力机压制是先制作工装，气割条 料，然后压制成螺旋板，对接难度大；气割成型，按螺旋角气割切槽组 装，但气割变形大，校正困难；缠绕成型，把条形料在加热状态下，用 工装缠绕成型，但能耗大；这些成型方法均存在技术上的不足和弊端。
发明内容
发明目的
7本发明的目的就是针对背景技术的不足，采用三辊冷挤压成型方法， 将滚筒板材平面气割成左右对称相连的斜向板，在挤辊轴的作用下，滚 筒板材发生塑性弯曲变形，直接冷挤辊挤成圆筒形，然后焊接成双螺旋 滚筒板，以大幅度提高双螺旋滚筒板的成型质量和生产效率。
技术方案
本发明双螺旋滚筒板为圆筒形，由中环板、左边环板、右边环板、 左向螺旋板、右向螺旋板、圆形部、斜形部组成；中环板1为圆环形， 中环板的左部为左向螺旋板4、右部为右向螺旋板5、左向螺旋板上设有 斜形部17、圆形部19，右向螺旋板上设有斜形部18、圆形部20，左右 向螺旋板4、 5的外部为左边环板2、右边环板3，中环板l、左右边环板 2、 3的直径、内孔、长度相等；螺旋滚筒板外部为外圆直径D、内部为 内孔直径d，中环板l、左右边环板2、 3、左右向螺旋板4、 5的内孔直 径d相等；左右向螺旋板4、 5螺旋方向相反，螺旋角相等，螺旋截形相 同，均为矩形螺纹，螺旋导程螺距为t，螺旋槽宽度为t,，螺旋齿宽度为 t2;
螺旋滚筒板基本尺寸
外圆直径O-630mm
内孑L直《5: 0=582mm
长度1680mm
螺旋导程螺距t=125mm
左、右向螺旋板螺旋升角3° 54'
左右斜形部斜度角r
螺旋槽宽度t^75mm 螺旋齿宽度t2=50mm
8螺旋槽深度h=24mm
中环板外圆直径①630mm，内孔直径①582mm，宽度50mm 左右斜形部长度300mm 左右圆形部长度540mm
左右边环板外圆直径①630mm,内孔直径①582mm，宽度50mm 左右向螺旋板圆形部外圆直径O630mm，内孔直径0582mm 材料低合金锰钢2345
双螺旋滚筒板成型方法如下
(1) 气割下料
① 将低合金锰钢板置于平面工作台上；
② 用氧气火焰气割四周边，各边留余量，成2360X 1042X30腿矩 形板；
(2) 用砂轮修整四周边
用100粒度砂轮修整四周边毛刺，使边缘整齐，成2360X1042X 30mm;
(3) 压平整形
将修整边缘后的矩形钢板置于压力机上滚压压平，使上下平行；
(4) 划线、刻槽
① 划线、刻槽在数控气割机上进行；
② 编制数据气割计算机程序；
③ 将平面钢板置于数控气割机的平面工作台上，以中环板为基准； 中部中环板为圆环形，宽度50mm;
左部左向螺旋角3°54'，为左向斜线； 右部右向螺旋角3°54'，为右向斜线； 左部左边环板宽度50mm，为直线；右部右边环板宽度50mm，为直线；
④用刻线刀按斜线、直线程序轨迹在正面刻槽，槽宽lram，槽深lmm， 中部为直线槽，左右部为斜线槽； 直线槽、斜线槽均为盲槽； (5)双螺旋滚筒板成型
① 双螺旋滚筒板成型在三辊巻板机上进行，由一个上辊、二个下侧 辊组成三辊；
② 将三辊置于开启位置，将平面滚筒板置于上辊、下侧辊之间； (D开启上辊，上辊顺时针转动，上辊为定位承接辊，不作移动；
④ 开启左右下侧辊，左右下侧辊逆时针转动，左右下侧辊为调整辊， 可上下、左右调整；
⑤ 平面滚筒板在上辊、下辊之间进行塑性变形，由平面板逐渐进行 弧形塑变，上辊成型滚筒板内孔，两下侧辊成型滚筒板外圆；
上辊、下侧辊转动线速度均为4m/min;
⑦ 两下侧辊的进给速度为160mm/min;
⑧ 预弯两端，先将平面滚筒板一端伸入三辊之间，进行预弯，得到 R二291mm的曲离半径，并用样板检查，然后再将另一端伸入三辊之间进行 预弯，成同样的曲率半径；
⑨ 卸下滚筒，划滚筒板余头气割线；
⑩ 用氧气+乙炔火焰气割余头，气割出对接缺口，并打磨； 成型，将滚筒板置于三辊之间，向前、向后反复渐进液压，使其
逐渐闭合，然后点焊坡口；
卸下滚筒，置于平面工作台上，用氧气气割两端余头，并锉平端 面，气割对接坡口；
重新将滚筒安装于巻板机三辊之间，开启三辊转动，逐渐进给， 使筒板闭合；@校圆，重新将滚筒安装于巻板机三辊之间，进行校圆，三辊不再 进给，使筒体在三辊之间做贯性校对，使筒体曲率逐渐符合要求，外径
尺寸偏差士3腿，外圆直径、内孔直径分别为0642mm、①582腿；
(6) 筒体对接处焊接
将校圆后的筒体卸下，置于平面工作台上，用二氧化碳气体保护焊 接筒体对接处，二氧化碳气体输入速度为20L/min;
(7) 氧气气割切制左右螺旋板螺旋槽 将筒体板置于工作台上，用氧气间隔气割切制螺旋槽，按数控气割
机的划线、盲槽刻槽痕迹进行逐槽切割，成左、右旋向螺旋槽，为通槽;
(8) 锉平焊缝、切割缝，清理筒体内外直径及外部倒角；
(9) 车制成型
在立式车床上切制滚筒板外形并成形，外圆直径O630mm、长度 1680mm、左右螺旋板斜度角1° ;
(10) 表面防氧化处理，将双螺旋滚筒板置于化学发蓝槽内，进行 发蓝处理，时间240min，然后取出晾千，成最终产品；
(11) 检测
对成型的双螺旋滚筒板的外部形状、各部尺寸进行检测； 用外径千分卡尺测量外圆直径； 用内径千分卡尺测量内圆直径；
用直尺测量滚筒板长度、中环板、左右边环板、左右螺旋板、螺旋 槽各部尺寸；
(12) 储存
对成型的双螺旋滚筒板储存于阴凉干燥环境中，要防水、防潮、防 氧化，储存温度20。C士3。C，相对湿度《20%。
所述的三辊巻板机的上辊、左右下侧辊之间的曲率半径决定于滚轴的相对位置、筒板厚度、材料机械性能，它们之间的关系为:
(令+h+R)2=(警)2+(H+R+香)2
式中
山、d2:三辊直径
h:滚筒板厚度
R:筒板曲率半径
H1:左右下侧辊之间距离
H:上下辊轴之间距离
有益效果
本发明与背景技术相比具有明显的先进性，它是针对螺旋滚筒板的 双螺旋双斜角的结构形状特征，采用气割下料、周边修整、压平整形、 程序控制划线刻槽、三辊巻板成型、接口二氧化碳气体保护焊接，氧气 切制螺旋槽、车制外圆及左右端斜度角、表面发蓝处理、检测、储存， 制成双螺旋、双斜角螺旋滚筒板，此成型方法先进合理，参数优选准确，
生产效率高，比现有技术可提高5-6提高，产品质量好、精度高、使用寿 命长，是十分理想的煤矿带式输送机的双螺旋滚筒板的成型方法，此方 法也可用于制造类似机械零件。
图1为双螺旋滚筒板主视图
图2为图1的A-A剖面图
图3为双螺旋滚筒板侧视图
图4为中环板主视图
图5为中环板侧视图
图6为左右边环板主视图
12图7为左右边环板侧视图
图8为双螺旋滚筒板展开状态图
图9为三辊巻板机巻曲状态图
图io为三辊与滚筒板巻曲位置图
图11为三辊巻板机三辊曲率关系图
图12为螺旋板右端预弯引进图
图13为螺旋板右端预弯状态图
图14为螺旋板左端预弯引进图
图15为螺旋板左端预弯状态图
图16为螺旋板与两侧辊水平接触状态图
图17为螺旋板巻筒校圆状态图
图18为螺旋板校圆后形貌主视图
图19为左右螺旋槽气割平面状态图
图中所示，附图标记清单如下
1、中环板，2、左边环板，3、右边环板，4、左向螺旋板，5、右向 螺旋板，6、底座，7、液压机构，8、左机架，9、右机架，10、传动机 构，11、左下侧辊，12、右下侧辊，13、上辊，14、电控箱，15、滚筒 板，16、导线，17、斜形部，18、圆形部，19、斜形部，20、圆形部。
D、外圆直径，d、内孔直径，L、滚筒板长度，L，、左斜形部长度， L2、左圆形部长度，L3、右圆形部长度，L4、右斜形部长度，t、螺旋导 程螺距，t!、螺旋槽宽度，t2、螺旋齿宽度，h、螺旋槽深度，4、滚筒 直径，d2、滚筒直径，R、筒板曲率半径，hh、左右下侧辊之间距离， H、上下辊轴之间距离。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明做进一步说明
13图l、 2、 3所示，为双螺旋滚筒板结构图，滚筒板为空心、双螺旋、 双斜角结构，各部位置要准确、参数合理，螺旋槽截形为矩形，左右螺 旋升角相等，均为3°54'。
左右螺旋板结构、尺寸一致，旋向相反，外圆直径相等，左右斜度
角均为r。
图4、 5、 6、 7所示，为中环板、左右边环板结构图，各部尺寸形状 均一致，均为圆环形，左右边环板外部为斜形，斜度角为r 。
图8所示，为螺旋滚筒板平面展开图，以中环板为中心，螺旋槽左 右对称、方向相反。
图9所示，为三辊巻板机结构图，底座6上部设有液压机构7、左机 架8、右机架9、上辊13、左右下侧辊ll、 12，由导线16联接电控箱14; 三辊ll、 12、 13由电机联接减速器、齿轮传动机构，左右下侧辊由升降 油缸升降。
图ll、 12、 13、 14、 15、 16为三辊曲率预弯成型状态图，左右端分 别进入，逐渐进行塑性变形。
图17为螺旋板校圆状态图，由三辊逐渐成型为圆形，并反复校正。 图18所示，为校圆后的形貌主视图，各部规整，线条清晰。 图19所示，为螺旋槽气割状态图，螺旋槽间断气割，成左右双螺旋形。
权利要求
1、一种带式输送机双螺旋滚筒板的成型方法，其特征在于双螺旋滚筒板为圆筒形，由中环板、左边环板、右边环板、左向螺旋板、右向螺旋板、圆形部、斜形部组成；中环板(1)为圆环形，中环板的左部为左向螺旋板(4)、右部为右向螺旋板(5)、左向螺旋板上设有斜形部(17)、圆形部(19)，右向螺旋板上设有斜形部(18)、圆形部(20)，左右向螺旋板(4、5)的外部为左边环板(2)、右边环板(3)，中环板(1)、左右边环板(2、3)的直径、内孔、长度相等；螺旋滚筒板外部为外圆直径(D)、内部为内孔直径(d)，中环板(1)、左右边环板(2、3)、左右向螺旋板(4、5)的内孔直径(d)相等；左右向螺旋板(4、5)螺旋方向相反，螺旋角相等，螺旋截形相同，均为矩形螺纹，螺旋导程螺距为(t)，螺旋槽宽度为(t1)，螺旋齿宽度为(t2)；螺旋滚筒板基本尺寸外圆直径Φ＝630mm内孔直径Φ＝582mm长度1680mm螺旋导程螺距t＝125mm左、右向螺旋板螺旋升角3°54′左右斜形部斜度角1°螺旋槽宽度t1＝75mm螺旋齿宽度t2＝50mm螺旋槽深度h＝24mm中环板外圆直径Φ630mm，内孔直径Φ582mm，宽度50mm左右斜形部长度300mm左右圆形部长度540mm左右边环板外圆直径Φ630mm，内孔直径Φ582mm，宽度50mm左右向螺旋板圆形部外圆直径Φ630mm，内孔直径Φ582mm材料低合金锰钢2345双螺旋滚筒板成型方法如下(1)气割下料①将低合金锰钢板置于平面工作台上；②用氧气火焰气割四周边，各边留余量，成2360×1042×30mm矩形板；(2)用砂轮修整四周边用100粒度砂轮修整四周边毛刺，使边缘整齐，成2360×1042×30mm；(3)压平整形将修整边缘后的矩形钢板置于压力机上滚压压平，使上下平行；(4)划线、刻槽①划线、刻槽在数控气割机上进行；②编制数据气割计算机程序；③将平面钢板置于数控气割机的平面工作台上，以中环板为基准；中部中环板为圆环形，宽度50mm；左部左向螺旋角3°54′，为左向斜线；右部右向螺旋角3°54′，为右向斜线；左部左边环板宽度50mm，为直线；右部右边环板宽度50mm，为直线；④用刻线刀按斜线、直线程序轨迹在正面刻槽，槽宽1mm，槽深1mm，中部为直线槽，左右部为斜线槽；直线槽、斜线槽均为盲槽；(5)双螺旋滚筒板成型①双螺旋滚筒板成型在三辊卷板机上进行，由一个上辊、二个下侧辊组成三辊；②将三辊置于开启位置，将平面滚筒板置于上辊、下侧辊之间；③开启上辊，上辊顺时针转动，上辊为定位承接辊，不作移动；④开启左右下侧辊，左右下侧辊逆时针转动，左右下侧辊为调整辊，可上下、左右调整；⑤平面滚筒板在上辊、下辊之间进行塑性变形，由平面板逐渐进行弧形塑变，上辊成型滚筒板内孔，两下侧辊成型滚筒板外圆；⑥上辊、下侧辊转动线速度均为4m/min；⑦两下侧辊的进给速度为160mm/min；⑧预弯两端，先将平面滚筒板一端伸入三辊之间，进行预弯，得到R＝291mm的曲离半径，并用样板检查，然后再将另一端伸入三辊之间进行预弯，成同样的曲率半径；⑨卸下滚筒，划滚筒板余头气割线；⑩用氧气+乙炔火焰气割余头，气割出对接缺口，并打磨； id="icf0001" file="A2009100754330004C1.tif" wi="4" he="4" top= "176" left = "33" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>成型，将滚筒板置于三辊之间，向前、向后反复渐进液压，使其逐渐闭合，然后点焊坡口； id="icf0002" file="A2009100754330004C2.tif" wi="4" he="4" top= "195" left = "33" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>卸下滚筒，置于平面工作台上，用氧气气割两端余头，并锉平端面，气割对接坡口； id="icf0003" file="A2009100754330004C3.tif" wi="4" he="4" top= "213" left = "33" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>重新将滚筒安装于卷板机三辊之间，开启三辊转动，逐渐进给，使筒板闭合； id="icf0004" file="A2009100754330004C4.tif" wi="4" he="4" top= "231" left = "33" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>校圆，重新将滚筒安装于卷板机三辊之间，进行校圆，三辊不再进给，使筒体在三辊之间做贯性校对，使筒体曲率逐渐符合要求，外径尺寸偏差±3mm，外圆直径、内孔直径分别为Φ642mm、Φ582mm；(6)筒体对接处焊接将校圆后的筒体卸下，置于平面工作台上，用二氧化碳气体保护焊接筒体对接处，二氧化碳气体输入速度为20L/min；(7)氧气气割切制左右螺旋板螺旋槽将筒体板置于工作台上，用氧气间隔气割切制螺旋槽，按数控气割机的划线、盲槽刻槽痕迹进行逐槽切割，成左、右旋向螺旋槽，为通槽；(8)锉平焊缝、切割缝，清理筒体内外直径及外部倒角；(9)车制成型在立式车床上切制滚筒板外形并成形，外圆直径Φ630mm、长度1680mm、左右螺旋板斜度角1°；(10)表面防氧化处理，将双螺旋滚筒板置于化学发蓝槽内，进行发蓝处理，时间240min，然后取出晾干，成最终产品；(11)检测对成型的双螺旋滚筒板的外部形状、各部尺寸进行检测；用外径千分卡尺测量外圆直径；用内径千分卡尺测量内圆直径；用直尺测量滚筒板长度、中环板、左右边环板、左右螺旋板、螺旋槽各部尺寸；(12)储存对成型的双螺旋滚筒板储存于阴凉干燥环境中，要防水、防潮、防氧化，储存温度20℃±3℃，相对湿度≤20％。
2、根据权利要求书1所述一种带式输送机双螺旋滚筒板的成型方法， 其特征在于所述的三辊巻板机的上辊、左右下侧辊之间的曲率半径决 定于滚轴的相对位置、筒板厚度、材料机械性能，它们之间的关系为<formula>formula see original document page 5</formula>式中山、d2:三辊直径h:滚筒板厚度R:筒板曲率半径H1:左右下侧辊之间距离H:上下辊轴之间距离。
全文摘要
本发明涉及一种带式输送机双螺旋滚筒板的成型方法，是针对螺旋滚筒板的双螺旋双斜角的结构形状特征，采用气割下料、周边修整、压平整形，程序控制划线刻槽，三辊卷板成型，二氧化碳气体保护焊接对接接口，氧气切制螺旋槽，车制外圆及左右端斜度角、表面发蓝处理、检测、储存，制成中空、双螺旋、双斜角螺旋滚筒板，此成型方法先进合理，参数优选准确，生产效率高，比现有技术可提高5-6倍，产品质量好、精度高，使用寿命长，是十分理想的煤矿带式输送机的双螺旋滚筒板的成型方法，此方法也可用于制造类似机械零件。
文档编号B23P23/04GK101659011SQ20091007543
公开日2010年3月3日 申请日期2009年9月15日 优先权日2009年9月15日
发明者席庆祥, 张志军, 李建华, 樊建军, 王世凯 申请人:山西煤矿机械制造有限责任公司