任天政

貴州中煙工業(yè)有限責(zé)任公司貴陽(yáng)卷煙廠，貴州貴陽(yáng) 550009

摘 要 帶式輸送機(jī)被動(dòng)輥輪軸的軸頸磨損故障是卷煙廠制絲線常見(jiàn)的故障類型。本文對(duì)被動(dòng)輥的軸頸結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，采用可拆卸式螺旋軸套結(jié)構(gòu)替代可能磨損的軸頸與軸承配合。若軸套發(fā)生磨損，可在不拆卸輥輪軸的情況下原位置更換軸套即可修復(fù)原軸頸磨損的故障，而無(wú)需從機(jī)架上拆裝被動(dòng)輥輪軸，無(wú)需對(duì)輥輪軸進(jìn)行堆焊、精車等修復(fù)性加工，使原有的備品備件簡(jiǎn)化為只儲(chǔ)備軸套。

關(guān)鍵詞 帶式輸送機(jī)；被動(dòng)輥輪軸；軸頸結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)優(yōu)化；改進(jìn)

中圖分類號(hào) TH22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）13-0084-02

在煙草行業(yè)的制絲生產(chǎn)線中，帶式輸送機(jī)是不可或缺的輔聯(lián)設(shè)備，它實(shí)現(xiàn)了煙葉、煙梗、煙絲在制絲生產(chǎn)線中前后工序的輸送功能，在制絲生產(chǎn)線中分布廣泛、數(shù)量眾多。貴陽(yáng)卷煙廠的制絲車間有A、B、C、F、CO2膨脹共計(jì)5條生產(chǎn)線，帶式輸送機(jī)共計(jì)349條之多，單向帶式輸送機(jī)占比92%，其中高空輸送帶多達(dá)169條，維護(hù)難度較大。帶式輸送機(jī)的一種常見(jiàn)的故障形式是被動(dòng)輥輪軸與軸承配合的軸頸位置磨損。針對(duì)該種故障，對(duì)被動(dòng)輥輪軸的軸頸結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化帶式輸送機(jī)的備品備件儲(chǔ)備，便于維修作業(yè)，降低維修工勞動(dòng)強(qiáng)度，降低維修成本，縮短故障維修時(shí)間，增強(qiáng)對(duì)故障處理的響應(yīng)能力。

1 帶式輸送機(jī)被動(dòng)輥輪軸存在的問(wèn)題

目前，對(duì)被動(dòng)軸軸頸故障進(jìn)行修復(fù)的處理措施是拆卸軸承，將被動(dòng)輥輪拆下，對(duì)軸頸進(jìn)行堆焊、精車加工，使其恢復(fù)原有尺寸精度。廠里設(shè)備現(xiàn)狀是存在較大比例的高空輸送帶，被動(dòng)輥輪軸重量繁重。常常需要3～4個(gè)修理工配合作業(yè)，將約30公斤被動(dòng)輥從3m～4m高空抬上抬下，耗時(shí)2h才能完成拆卸和裝配工作，修復(fù)加工時(shí)間大概需要1h完成，生產(chǎn)連續(xù)性受到較大影響。此外，為省去加工時(shí)間，庫(kù)存中不得不儲(chǔ)備各種規(guī)格的輥輪軸，致使庫(kù)存量增大。因此，需要一種便于維修、維修耗時(shí)短的軸頸結(jié)構(gòu)給予生產(chǎn)連續(xù)性以有力的保障。

2 帶式輸送機(jī)原理及原被動(dòng)輥結(jié)構(gòu)

如圖1所示，DPH型帶式輸送機(jī)是煙草行業(yè)中具有代表性的輸送設(shè)備。其由減速機(jī)、主動(dòng)輥、輸送帶、改向輥、張緊機(jī)構(gòu)、被動(dòng)輥、毛刷輥等主要部件構(gòu)成。其工作原理如下：被動(dòng)輥通過(guò)張緊機(jī)構(gòu)的張緊作用與主動(dòng)輥形成對(duì)環(huán)形皮帶的拉力，依靠皮帶的持續(xù)拉力與主、被動(dòng)輥輪形成足夠的摩擦力，由減速電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)輥驅(qū)動(dòng)環(huán)形皮帶運(yùn)行，而將物料送達(dá)到下個(gè)工序。

圖2所示為原被動(dòng)輥輪軸結(jié)構(gòu)。改進(jìn)前，被動(dòng)輥輪軸通過(guò)輻板的焊接形成無(wú)縫鋼管與軸頭的聯(lián)接。軸頭與軸承配合的軸頸部分精車加工至表面粗糙度1.6，軸頸尺寸精度為?35h6與軸承形成過(guò)渡配合，依靠帶座外球面球軸承UCT207的止退螺釘加強(qiáng)與軸頸的緊固。

3 解決方案

由于軸承的失效，軸頸磨損往往發(fā)生率較高，那么在保證可靠強(qiáng)度的前提下，將軸頸設(shè)計(jì)成可分離式結(jié)構(gòu)，方便、快速地拆卸磨損的軸頸，更換新的軸頸即可解決該問(wèn)題。

3.1 帶式輸送機(jī)新型軸頸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路

如圖3所示，為改造后的軸頸結(jié)構(gòu)示意圖，其由螺紋軸1、抱箍緊固螺釘2、抱箍3及螺紋套軸頸4構(gòu)成。在該種分離式結(jié)構(gòu)中，螺紋軸套4與螺紋軸1采用M22×2.5螺紋聯(lián)接緊固；抱箍3通過(guò)M10內(nèi)六角螺栓緊固，形成對(duì)軸套4和螺紋軸1臺(tái)階分界面處的過(guò)盈配合，因原設(shè)計(jì)該處截面強(qiáng)度尺寸為?45，由此抱箍3補(bǔ)償該臺(tái)階分界處的強(qiáng)度，確保了整個(gè)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度可靠性。相比于原結(jié)構(gòu)，其具有如下優(yōu)點(diǎn)。

1）拆卸方便，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。尤其對(duì)于高空皮帶的軸頸磨損故障，該種結(jié)構(gòu)可使得在不從設(shè)備上拆卸笨重的輥筒的情況下原位置進(jìn)行軸頸的更換，降低了機(jī)修工的作業(yè)難度和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)；通過(guò)軸承座滑槽上的機(jī)架空間，內(nèi)六角扳手即可拆卸抱箍3上的緊固螺栓，解除抱箍3的過(guò)盈配合，用S=30呆板手?jǐn)Q下螺紋軸套4即可完成更換作業(yè)。

2）備品備件的大量簡(jiǎn)化。原有被動(dòng)輥輪軸的尺寸主要分為800mm、1 000mm、1 200mm、1 400mm四種規(guī)格，要省去修復(fù)軸頸磨損所需的堆焊、精車加工時(shí)間，需儲(chǔ)備以上4種規(guī)格的輥輪軸，如此占用了較大的庫(kù)存空間和庫(kù)存成本。雖然該四種規(guī)格的輥輪軸的輥輪體的尺寸不一樣，然而其軸頭尺寸卻是統(tǒng)一的，通過(guò)儲(chǔ)備同種規(guī)格的螺紋軸套即可大大簡(jiǎn)化備品備件的儲(chǔ)備。

3）大幅節(jié)省維修時(shí)間，提高故障維修的靈活性。原維修故障的耗時(shí)主要來(lái)自于維修步驟較多，尤其在維修空間較為局促的場(chǎng)合，耗時(shí)會(huì)更長(zhǎng)些。為此，原有的故障維修模式是等待生產(chǎn)的安排，預(yù)留半天維修時(shí)間來(lái)進(jìn)行處置。改造后的結(jié)構(gòu)由于更換耗時(shí)縮短為25min左右，所以，維修模式優(yōu)化為交接班間隔即可進(jìn)行螺紋軸套的更換，對(duì)生產(chǎn)的保證更加有效，提高了應(yīng)對(duì)故障突發(fā)的能力。

3.2 帶式輸送機(jī)分離式軸頸結(jié)構(gòu)的制作

1）如圖4所示為螺旋軸套的零件圖。其中，螺旋軸套采用45號(hào)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)工藝處理至HB225-255。與螺紋軸為同樣材質(zhì)和同樣熱處理工藝。

2）螺旋軸套內(nèi)螺紋的旋向?yàn)橐蛔笠挥?。被?dòng)輥輪軸的運(yùn)動(dòng)在設(shè)備運(yùn)行中為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此螺旋結(jié)構(gòu)的防松問(wèn)題是分離式軸頸結(jié)構(gòu)可靠性的另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。以面對(duì)兩側(cè)軸頭的參照角度來(lái)看，被動(dòng)輥輪軸兩側(cè)軸頭的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橐豁樢荒鏁r(shí)針；而兩側(cè)螺紋軸套與螺紋軸在設(shè)備運(yùn)行期間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)為一順一逆時(shí)針；當(dāng)被動(dòng)輥輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)于順時(shí)針轉(zhuǎn)向的一側(cè)軸頭，螺紋軸套與螺紋軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)為逆時(shí)針，該側(cè)螺紋軸套的內(nèi)螺紋加工成左旋螺紋，同理，逆時(shí)針轉(zhuǎn)向一側(cè)的內(nèi)螺紋加工成右旋螺紋。因此，在輥輪軸安裝時(shí)，須分清該側(cè)軸頭的旋轉(zhuǎn)方向，不可混裝。

3）內(nèi)螺紋為M22×2.5普通粗牙螺紋，軸套所允許的徑向磨損量為7.5mm。在設(shè)備運(yùn)行中，軸套所允許的磨損極限為7.5mm，在此之前必須更換軸套，否則會(huì)損壞螺紋軸的螺紋。

4）軸套設(shè)有30mm榫槽以便30mm呆板手拆裝軸套。

5）裝配時(shí)，螺紋套與螺紋軸須涂抹防銹油脂，以防螺紋軸套與螺紋軸卡死。

4 結(jié)論

該被動(dòng)輥輪軸的軸頸結(jié)構(gòu)力求做到簡(jiǎn)化帶式輸送機(jī)的備品備件儲(chǔ)備，便于維修作業(yè)，降低維修工勞動(dòng)強(qiáng)度，降低維修成本，縮短故障維修時(shí)間，增強(qiáng)對(duì)故障處理的應(yīng)對(duì)響應(yīng)能力。

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