专利名称：一种胶带运矿机复合托辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种矿山胶带机用复合托辊装置。
背景技术：
胶带运矿机是我国目前许多铁矿重要的运输设备，通常会采用多台胶带机进行铁矿石上下工序联结与矿石输送。但在生产过程中却经常出现托辊故障多、磨损快、泥矿容易破坏密封圈进入轴承造成轴承润滑不良等问题，造成机器振动大、负荷大，甚至发生撕裂橡胶带等突发性事故。其主要原因之一是胶带运矿机的托辊结构单薄、强度与刚度不足、易扭曲变形。
发明内容
本发明目的是为克服上述已有技术的不足，提供一种可提高胶带运矿机托辊运矿可靠性、延长使用寿命、降低故障率的胶带运矿机复合托辊。本发明包括中间托辊轴、空心锥形托辊、耐磨橡胶、轴承座、支撑盖、托辊轴、唇形密封圈、润滑油杯、轴端档圈、滚动轴承和密封盖；中间托辊轴为圆柱形，空心锥形托辊装在中间托辊轴两端，中间托辊轴与空心锥形托辊之间由于直径大小的差异，运输矿石受力大小不勻，为了保证复合托辊运行可靠，中间托辊轴与空心锥形托辊之间的连接方式为V形坡口焊接。为了联接圆滑，焊接后园车加工，加工的光洁度为V4。或用直径Φ150抛光机对坡口表面进行打磨修整，达到光滑圆弧过渡。空心锥形托辊外面包裹一层耐磨橡胶，空心锥形托辊两端为支撑盖，空心锥形托辊中心设有托辊轴，滚动轴承安装托辊轴两端上，滚动轴承的型号为3520、3522或35M，在托辊轴7Φ 100两端，加工环形槽，环形槽外形尺寸为内径/外径X宽度=Φ90/Φ 100X5，环形槽高度X宽度=G 6)X G 6)mm，轴端挡圈10安装在托辊轴7两端加工好环形槽上，轴端挡圈10外形尺寸为内径/外径X宽度= Φ90/Φ 110X5，轴端挡圈高度X宽度=(9 ll)XG 6)mm，形状为两半圆环，间隙为 1mm，与托辊轴环形槽配合为过渡配合，配合公差为H7/k6，安装轴端挡圈10，挡在滚动轴承外边，防止滚动轴承受力外窜，提高了滚动轴承固定可靠性，防止滚动轴承往外侧窜动。为了便于安装和更换，轴端挡圈10制作为两半圆环，装配间隙为1mm。安装时将轴端挡圈10 冷却到0°C -10°C，冷却时间30分钟，待轴端挡圈10冷却收缩后，将轴端挡圈轻轻推入环形槽内，并涂乐泰固定胶Loct496或495固定，使轴端挡圈在环形槽内固定牢靠。在两端滚动轴承上安装轴承座2，其特征是利用空间隔开理论，将轴承座设计在胶带机橡胶带外面， 巧妙避免泥矿进入轴承座和滚动轴承；在轴承座内侧保护滚动轴承密封装置为唇形密封圈，提高了滚动轴承密封的可靠性，杜绝泥矿进入滚动轴承而影响滚动轴承寿命；在托辊轴两端设有轴端挡圈10 (目的防止滚动轴承传动负荷受力后在托辊轴上往外侧窜动)和防窜台阶，防窜台阶高度X长度=G 6) X (40 60)mm，防窜台阶外形尺寸Φ 100/(Φ 100 Φ 120) X (40 60)mm，目的防止滚动轴承传动负荷受力后在托辊轴上往内侧窜动；……， 因此可防止滚动轴承受力后内外串动；轴承座材质为铸铁HT20 40或铸钢ZG35 45，轴承座上设有润滑油杯，为了更好润滑滚动轴承，设计滚动轴承定期润滑油杯，实现滚动轴承定期润滑。
空心锥形托辊外形尺寸(大锥/小锥X长)=(Φ300 Φ500)/(Φ100 Φ200) X GOO 550)，中间圆柱形为中间托辊轴，其外形尺寸(直径X长)=(Φ100 Φ200) X (500 1500)。耐磨橡胶厚度为10 30mm。耐磨橡胶采用天然橡胶、聚氨酯等耐磨材料。滚动轴承放在运矿带外面，避免轴承进泥矿；同时提高轴承的承受能力。复合托辊滚动轴承密封为唇形密封圈，材质为聚氨酯。
本发明克服原斜形托辊组经常出现脱落，断裂、磨损、轴承损坏、不转等早期失效的被动生产局面，有效消除了橡胶带撕裂和雨季泥矿生产中泥水沿斜形筒皮而进入托辊承、影响生产的难题，实现胶带机无故障运行，延长复合托辊的使用寿命，减少更换复合托辊次数，降低生产成本和减轻维修工人的劳动强度，达到安全、无故障运行的目的。通过应用TRIZ分隔技术，把泥矿与轴承分开，有效提高皮带机爬坡托辊装置寿命和运矿效率、降低故障率。
图1为本发明结构示意图。
图中1、耐磨橡胶，2、轴承座，3、支撑盖，4、V形焊接带，5、中间托辊轴，6、空心锥形托辊，7、托辊轴，8、唇形密封圈，9、润滑油杯，10、轴端档圈，11、滚动轴承，12、防窜台阶， 13 λ jS、封盖 ο具体实施方式
托辊轴7外形尺寸直径X长=(Φ 80 Φ 150) X (1700 2500) mm ；在托辊轴7 上面，两头设计了空心锥形托辊6，采用厚度为14 18mm钢板Q235卷制，制作空心园锥形， 其外形尺寸大锥/小锥X长=(Φ300 Φ500)/(Φ 100 Φ200) X (400 550)，利用V 形坡口焊接在托辊轴7台阶轴上面，坡口角度为40° 50° ；在空心锥形托辊6两端设计支撑盖3，以支撑空心锥形托辊传动负荷和重量；空心锥形托辊6表面设计耐磨橡胶1，耐磨橡胶1厚度为10 30mm，材质为天然橡胶、聚氨酯等；托辊轴7滚动轴承11为3520、3522 或35M，提高滚动轴承的使用寿命和承受能力。托辊轴7两端设有轴端挡圈10，防止滚动轴承受力后在托辊轴上往外侧窜动。托辊轴7两端设有防窜台阶12，防止滚动轴承受力后在托辊轴上往内侧窜动。在托辊轴7两端加工环形槽，Φ 100托辊轴7的环形槽外形尺寸为 Φ 90 X 5，环形槽高度X宽度=G 6) XG 6) mm，轴端挡圈10安装在托辊轴7两端加工好环形槽上，轴端挡圈10外形尺寸为Φ90Χ5，轴端挡圈高度X宽度=G 6) X G 6)mm，形状为两半圆环，间隙为1mm，与托辊轴7环形槽配合为过渡配合，配合公差为5H7/ k6 ；轴端挡圈10制作为两半圆环，将轴端挡圈10冷却到0°C _10°C，将轴端挡圈固定在环形槽内，并涂乐泰固定胶496，使轴端挡圈在环形槽内固定牢靠，可提高轴端固定可靠性。
中间托辊轴5与空心锥形托辊6之间采用V形坡口焊接，坡口角度为40° 50°， 焊接方式为连续，焊条为J506，焊缝高度为20 40mm，焊接工艺要严格。焊机采用ZTC-500 直流焊机，焊条采用J506碱性低氢焊条，焊缝打底用直径3. 2不锈钢焊条A302，打底焊接三遍，保证焊缝高度3mm 5mm。填充焊缝设计用直径0 4mm、J506低氢型焊条。焊条J506预热烘干温度χ时间=3500C X2h，焊条A302烘干温度X时间=250°C X2h，烘干后放在100 150°C恒温箱中保温，随用随取。目的使焊接材料进行严格的烘干和保温，排除焊条药皮中的水分，提高焊缝质量。焊前预热及焊后热处理，目的消除母材焊接应力。在焊接过程中氧气乙炔加热枪对母材进行预热，预热温度300 350°C，焊接过程中加热枪一直保持加热状态，以减小焊缝开裂倾向，减少温度差而引起焊缝产生裂纹倾向的淬硬倾向。加热枪火焰位置距坡口边缘尺寸为80 120mm。焊接采用焊道随焊锤击消除焊接应力锤击点距熔池凝固边缘15 25毫米，锤击力600牛顿 800牛顿。锤击频率3赫兹。焊接后还须进行热处理，消除焊接残余应力，氧气乙炔加热枪加热，局部低温退火消除应力。每小时升温50°C，升至550 600°C时保温8小时。冷却时每小时降温100°C，温度降至180°C时， 对焊接区进行修磨。施焊过程中，温度监控采用便携式红外测温仪DY-300测温。焊接过程中每焊完一道经清渣及锤击后，用10倍放大镜进行观察，及时发现缺陷并消除。裂纹焊后表面检查焊缝表面无气孔、夹渣等缺陷，表面光滑平整。硬度检查焊缝区及热影响区平均硬度HB < 170，符合设计要求。对焊缝区做超声波检测，无裂纹。焊后内、外和侧面焊缝着色(PT) +超声波探伤，焊缝质量达到GBl 134-89B类II级要求，并且留有13 15mm加工余里ο
本发明适合于宽度为 B600、B700、B800、B1000、B1200、B1400、B1600、B1800、B2000胶带运矿机上复合托辊装置，在胶带运矿机爬坡段与水平段的过渡处，如胶带运矿机爬坡 5° 20°后过渡到0°水平段运输，使用个数2 4组，间隔距离为800 1200mm。在胶带运矿机爬坡段，两个不同坡度的过渡处，如胶带机爬坡5° 10°后过渡到12° 18° 爬坡段运输，使用个数2 4组，间隔距离为700 1100mm。在宽度大于B1200皮带运矿机爬坡过渡段应用的效果最佳，对其它小宽度大爬坡过渡皮带运矿机也有很好的效果，如宽度B800皮带机。
权利要求
1.一种胶带运矿机复合托辊，其特征是包括中间托辊轴、空心锥形托辊及耐磨橡胶、轴承座、支撑盖、托辊轴、唇形密封圈、润滑油杯、轴端档圈、滚动轴承和密封盖；中间托辊轴为圆柱形，空心锥形托辊装在中间托辊轴两端，中间托辊轴与空心锥形托辊之间的连接方式为V形坡口焊接；坡口表面为光滑圆弧过渡；空心锥形托辊的两外端为支撑盖，空心锥形托辊中心设有托辊轴，滚动轴承安装托辊轴两端，托辊轴的两端处设有环形槽，轴端挡圈安装在托辊轴两端环形槽上，轴承座通过滚动轴承安装在托辊轴两端，轴承座内侧保护滚动轴承密封装置为唇形密封圈，轴承座上设有润滑油杯，托辊轴两端设有防窜台阶；空心锥形托辊外面包裹一层耐磨橡胶，中间托辊轴为光轴；托辊轴长度比橡胶带宽度略长，位于托辊轴两端的轴承座位于胶带运矿机橡胶带外面。
2.如权利要求1所述的胶带运矿机复合托辊，其特征是耐磨橡胶厚度为10 30mm；耐磨橡胶采用天然橡胶、聚氨酯等耐磨材料。
3.如权利要求1所述的胶带运矿机复合托辊，其特征是中间托辊轴与空心锥形托辊之间为V形坡口焊接，坡口角度为40° 50°，焊接方式为连续，焊缝高度为20 40mm;焊接后对坡口表面进行打磨修整。
4.如权利要求1所述的胶带运矿机复合托辊，其特征是轴端挡圈外形尺寸为内径/ 外径X宽度=Φ90/Φ110Χ5，轴端挡圈高度X宽度=(9 ll)XG 6)mm，轴端挡圈形状为两个半圆环，装配间隙为Imm ；与托辊轴环形槽配合为过渡配合，配合公差为H7/k6。
5.如权利要求1所述的胶带运矿机复合托辊，其特征是空心锥形托辊外形尺寸(大锥 /小锥X长)=(Φ300 Φ500)/(Φ 100 Φ200) X 000 550)；中间托辊轴的外形尺寸(直径X长)=(Φ 100 Φ200) X (500 1500)，两端托辊轴的外形尺寸(直径X 长)=(Φ90 Φ 110) X (600 800)。
全文摘要
一种胶带运矿机复合托辊，目的是提高胶带运矿机托辊运矿可靠性、延长使用寿命；本发明包括中间托辊轴、空心锥形托辊、耐磨橡胶、轴承座、支撑盖、托辊轴、唇形密封圈、润滑油杯、轴端档圈、滚动轴承和密封盖；中间托辊轴为圆柱形，空心锥形托辊装在中间托辊轴两端，中间托辊轴与空心锥形托辊之间的连接方式为V形坡口焊接；坡口表面为光滑圆弧过渡；空心锥形托辊的两外端为支撑盖，滚动轴承安装托辊轴两端，托辊轴的两端处设有环形槽，轴端挡圈安装在托辊轴两端环形槽上，轴承座通过滚动轴承安装在托辊轴两端，轴承座内侧保护滚动轴承密封装置为唇形密封圈，托辊轴两端设有防窜台阶，轴承座上设有润滑油杯；空心锥形托辊外面包裹一层耐磨橡胶。
文档编号B65G39/02GK102502204SQ20111031746
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月13日 优先权日2011年10月13日
发明者任国成, 何铁牛, 郎忠勇, 阎正鹏 申请人:太原钢铁(集团)有限公司