皮帶機(jī)滾筒焊接工藝探索
時(shí)間:2022-03-04 11:14:48
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皮帶機(jī)又被稱為帶式輸送機(jī),目前,煤礦行業(yè)中常用的形式有移動(dòng)式和固定式,主要包含了輸送帶、滾筒、支架、電機(jī)等部件組成,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輸送效率高、輸送平穩(wěn)、故障率低、噪聲低、操作方便等優(yōu)點(diǎn),其電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式主要包括電動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)和減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)。滾筒作為皮帶機(jī)的重要組成部件,通過(guò)自身轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了輸送帶的輸送作用,其制造結(jié)構(gòu)質(zhì)量直接影響著皮帶機(jī)的輸送效果和運(yùn)行安全[2]。按結(jié)構(gòu)組成來(lái)分,滾筒可分為改向滾筒何傳動(dòng)滾筒,其結(jié)構(gòu)主要由滾筒軸、接盤及圓筒等組成,其中,圓筒主要通過(guò)鋼鈑金卷縮而成,接盤采用傳統(tǒng)鑄造件結(jié)構(gòu)。滾筒的結(jié)構(gòu)(見圖1)和目前應(yīng)用較為普遍的材料,如表1所示。
2皮帶機(jī)滾筒焊接分析
在滾筒生產(chǎn)過(guò)程中,滾筒軸通過(guò)平鍵與接盤進(jìn)行連接,接盤與圓筒采用焊接方式連接,驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)輸出軸將動(dòng)力傳遞至滾筒軸,從而帶動(dòng)滾筒整體的轉(zhuǎn)動(dòng)。其中,接盤和圓筒之間的焊接工藝和焊接質(zhì)量成為滾筒中的關(guān)鍵因素。針對(duì)此焊接部位采用傳統(tǒng)的焊接方式經(jīng)常導(dǎo)致焊縫發(fā)生裂縫、開裂等現(xiàn)象。而參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,焊縫的焊接質(zhì)量等級(jí)需滿足GB/T8110—2008《氣體保護(hù)電弧焊用碳素鋼、低合金鋼焊絲》標(biāo)準(zhǔn)[3],若采用埋弧焊,極可能導(dǎo)致焊接部位出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。根據(jù)圖1所示,各關(guān)鍵部件必須同時(shí)進(jìn)行裝配,這樣會(huì)導(dǎo)致在焊接時(shí),焊接只能在外側(cè)進(jìn)行單面焊,而其裝配的內(nèi)部位置無(wú)法進(jìn)行焊接。同時(shí),在焊接工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中,只能在焊縫內(nèi)側(cè)不加墊板情況下,采用單面焊的方式對(duì)接盤和圓筒進(jìn)行焊接,并要求一次性焊接合格,以保證其達(dá)到焊縫探傷標(biāo)準(zhǔn)。
3滾筒焊接工藝的確定
3.1焊縫的清理。由于工件上存在的金屬成分、組織、碎金屬等,將對(duì)焊縫的焊接質(zhì)量造成較大影響,為保證焊縫的焊接質(zhì)量,需要對(duì)焊前、焊后時(shí)工件上的金屬成分進(jìn)行除銹、去氧化皮、除毛刺和焊渣等表面清理,可通過(guò)磨光機(jī)、砂輪機(jī)、風(fēng)鏟等工具配合清渣劑進(jìn)行清理,保證在焊接過(guò)程中焊縫的焊接質(zhì)量。3.2焊接材料的確定。結(jié)合工程實(shí)際,滾筒的筒皮通常選用Q235材料,接盤通常采用ZG25型材料,因此,所選用焊接材料材質(zhì)需與工件材質(zhì)相當(dāng),以滿足焊后焊縫的焊接質(zhì)量。在焊接過(guò)程中,焊縫的強(qiáng)度需小于工件的自身強(qiáng)度,若焊縫強(qiáng)度過(guò)高,將導(dǎo)致焊縫的塑性和抗裂性等性能出現(xiàn)下降趨勢(shì),影響著焊接結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性[4]。同時(shí),針對(duì)焊接方式采用了自動(dòng)埋弧焊方式進(jìn)行焊接,具有焊接質(zhì)量高、焊接效率好、勞動(dòng)條件優(yōu)等特點(diǎn)。因此,焊接所需的焊絲選用H08A型號(hào)直徑為4.5mm的實(shí)心焊絲,并通過(guò)HJ431焊劑進(jìn)行配合,以此保證焊接過(guò)程中焊縫具有良好的脫氧性能,使其滿足焊接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求。3.3工藝參數(shù)的確定。根據(jù)焊接材料,確定了此焊接時(shí)的坡口形式為直縫焊接坡口,如圖2所示。結(jié)合焊接厚度、工件材質(zhì)及坡口形式,確定了焊絲材料的相關(guān)參數(shù)及針對(duì)不同焊接層數(shù)所確定的焊接電流電壓值[5],其值如表2、表3所示。3.4焊接裝置的選擇。在焊接裝置選擇時(shí),結(jié)合操作安全,要求所選焊接裝置需滿足:設(shè)備電纜無(wú)開裂、短路現(xiàn)象,能正常運(yùn)行。所選用焊接設(shè)備主要包括焊機(jī)、焊槍、電源、焊絲等。為保證皮帶機(jī)滾筒在焊接過(guò)程中能正確、快速完成焊接作業(yè),設(shè)計(jì)了一套焊機(jī)可調(diào)的保證結(jié)構(gòu),該系統(tǒng)中將焊機(jī)可根據(jù)不同型號(hào)規(guī)格的滾筒進(jìn)行左右移動(dòng)調(diào)節(jié),具有通用性強(qiáng),操作靈活等特點(diǎn),可滿足多種滾筒的焊接需求。3.5焊后質(zhì)量保證。由于滾筒在焊接前已經(jīng)進(jìn)行了材料的調(diào)質(zhì)處理,因此,在工件焊接后,可采用遠(yuǎn)紅外加熱器對(duì)關(guān)鍵焊縫的局部地方進(jìn)行焊后回火處理,以消除焊縫的殘余應(yīng)力[6]。工件焊接后,需對(duì)其焊接外觀的質(zhì)量進(jìn)行焊縫檢驗(yàn),并參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)關(guān)鍵地方的焊縫進(jìn)行超聲波探傷檢測(cè),針對(duì)有缺陷的焊縫,需進(jìn)行打磨切除后重新進(jìn)行焊接,并進(jìn)行再次檢查探傷,保證所有的焊縫質(zhì)量都能滿足焊接要求。
4結(jié)論
設(shè)計(jì)一套焊機(jī)可調(diào)的保證結(jié)構(gòu),需明確焊縫的清理要求,確定焊接材料與焊接工藝參數(shù)值,并針對(duì)焊后焊縫質(zhì)量,需進(jìn)行焊縫的殘余應(yīng)力的消除、焊縫外觀檢驗(yàn)和超聲波探傷檢測(cè)、缺陷焊縫的重新焊接與再次檢查探傷工藝,以保障焊接質(zhì)量,延長(zhǎng)皮帶機(jī)滾筒的使用壽命。
參考文獻(xiàn)
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[2]柔艷成.帶式輸送機(jī)改向滾筒斷裂個(gè)案分析[J].科技視界,2013(22):170-75.
[3]尹德輝.皮帶機(jī)滾筒焊接工藝改進(jìn)[J].設(shè)備管理與維修,2013(8):52-53.
[4]李鰲.皮帶機(jī)滾筒焊接工藝改進(jìn)[J].現(xiàn)代礦業(yè),2018,34(4):140-141.
[5]鞏曉慧,李紀(jì)領(lǐng).中部槽焊接工裝的改進(jìn)設(shè)計(jì)[J].煤礦現(xiàn)代化,2017(4):127-129.
[6]張亞鵬.皮帶機(jī)滾筒焊接工藝探討[J].機(jī)械管理開發(fā),2017,32(7):42-43.
作者:李小兵 單位:山西焦煤汾西礦業(yè)(集團(tuán))設(shè)備修造廠