皮带输送机托辊工艺设计与改进

托辊是皮带输送机的重要部件，种类多，数量大，其成本占皮带输送机总成本的35%，承受70%以上的阻力。托辊的作用是支承输送带和物料质量，托辊运转灵活可靠才能减少输送带与托辊间的摩擦力，对占输送机总成本25%以上的输送带寿命起着关键作用。虽然托辊部件较小，结构并不复杂，但制造出高质量的托辊并非易事。

我公司托辊生产线于20世纪八十年代初期引进德国运输技术公司的专有技术和专有设备，能满足大批量生产的需要，各项技术性能指标达到了当时的国际水平。但随着使用时间增加，生产线设备性能指标逐渐下降，使部分托辊装配后外圆径向跳动存在超差问题而返修，已经到了必须解决的地步。

1、解决方案

在生产线设备无法满足生产要求的背景下，急需采购一条托辊专机生产线设备。在采购前必须重新确定托辊制造工艺过程，现托辊制造工艺过程是：托辊管切断下料，加工管止口，管与轴承座焊接成管座，装入轴、轴承、密封件、挡圈及端盖。其中管止口加工是关键工序，管止口加工受管止口加工设备、管原材料、操作者责任心等因素影响，是否有不受上述因素影响的新工艺方法，使管与轴承座焊接后不影响托辊外圆径向圆跳动性能指标。经考察，国内托辊管与轴承座组焊方式有3种：

(1)管加工管止口，管与轴承座间隙配合装配后组焊成管座；

(2)管不加工管止口，管端面与轴承座压紧装配后组焊成管座，见图1；

(3)管不加工管止口，管与轴承座过盈配合装配后组焊成管座。

轴承座与管端面压紧方式焊接

轴承座与管端面压紧方式焊接

1．管体 2．焊缝 3．轴承座

第一种方式是管加工管止口，也是我公司目前使用的管加工方法，管切断机床切断方式是靠主轴孔内弹簧胎具夹紧管旋转，刀具进给切断时管前端无辅助支撑，管切断过程中管前端下垂，管切断后管端面出现椭圆形误差，导致管切断后端面呈现马蹄形，即管端面与管轴线不垂直。而下一道工序加工管止口是以管端面和外圆定位的，管属薄壁件，外圆是椭圆的，管止口加工完后出现管止口圆周上薄厚不均，俗称壁厚差，另外管与轴承座在配合设计上也存在间隙，造成管两端轴承座焊后不同轴，影响托辊外圆径向圆跳动性能指标，且间隙的大小由操作者的技术水平和责任心决定，当管与轴承座焊接装配后就出现托辊外圆径向圆跳动性能指标超差。

第二种方式是在专用双端焊接设备上直接焊接，托辊管不加工管止口，焊接前将托辊轴、轴承座、轴承、管组装在一起，将组装成半成品的托辊放到专用双端焊接设备托架上，利用双端焊接设备上专用的可更换“双重组合定位夹具”工装，既能保证轴承座与管同心、又能保证轴承座与管端面的压合压力，并带动轴承座与管同时旋转，进行焊接。可根据不同管径，更换相应夹具，更换后需要进行调整，使夹具系统达到要求，工作方式为：首先，以两端托辊轴为定位基准，带有内锥面的双重组合定位夹具外套伸出进行管定位，保证管外径与托辊轴同心，目的是确保托辊管外径与托辊轴同心。然后端面带有齿形的双重组合定位夹具内套伸出，将轴承座顶紧在管端面上，双重组合定位夹具外套定位胎具退回，露出焊接空间，双重组合定位夹具内套顶紧定位胎具，带动轴承座与管同时旋转并开始进行焊接。

由于第二种方式双端焊接设备机构复杂且双重组合定位夹具制造精度要求高，根据不同管径更换相应夹具，更换后需要进行调整，费时费力，且要求操作者具有一定的技能，故放弃。第三种方式是不加工管止口，管与轴承座利用过盈配合，过盈量是多少不知，但是，可以通过具体试验过程收集过盈量数据，采取冷挤压方式将轴承座压入管子内部。