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碳鋼托輥在使用過(guò)程中存在的主要問(wèn)題就是碳鋼托輥的運(yùn)轉(zhuǎn)問(wèn)題。碳鋼托輥運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活、嚴(yán)重時(shí)甚至不轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象，使得碳鋼托輥運(yùn)轉(zhuǎn)的阻力系數(shù)由滾動(dòng)變成滑動(dòng)，其值增大10倍左右，結(jié)果會(huì)造成運(yùn)行阻力增大，功率消耗增大，相應(yīng)地輸送距離或輸送量減少;其次，由于碳鋼托輥轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，使碳鋼托輥和輸送帶的磨損加劇，使用壽命降低。碳鋼托輥使用壽命的降低，勢(shì)必要經(jīng)常大量更換碳鋼托輥，造成碳鋼托輥備件的供應(yīng)緊張，使設(shè)備維護(hù)工作量增多，從而導(dǎo)致煤的運(yùn)輸成本提高。
碳鋼托輥的質(zhì)量分析及工藝制定：
影響碳鋼托輥運(yùn)轉(zhuǎn)靈活程度及其使用壽命的因素很多，主要是碳鋼托輥的結(jié)構(gòu)、制造質(zhì)量、密封潤(rùn)滑及使用維護(hù)等等，而碳鋼托輥結(jié)構(gòu)主要是由管件、軸承座、軸承、密封件、潤(rùn)滑脂和軸組成，現(xiàn)將主要零件對(duì)碳鋼托輥質(zhì)量的影響分析如下:
(一)管件。管件的制造質(zhì)量是影響碳鋼托輥質(zhì)量的一個(gè)重要因素，它本身的不圓度以及加工的不同軸度，將直接影響碳鋼托輥的徑向圓跳動(dòng)和旋轉(zhuǎn)阻力，最終影響碳鋼托輥的使用壽命。因此，為了提高碳鋼托輥質(zhì)量，我們選用質(zhì)量比較好的高頻焊管，采用鋼管雙頭車(chē)孔機(jī)床，以平完頭的鋼管的倒角為基準(zhǔn)，車(chē)兩端內(nèi)孔止口，保證了管體尺寸及精度要求，避免了碳鋼托輥因?yàn)楣荏w止口不同心而造成的質(zhì)量問(wèn)題。
(二)軸承座。DTII型碳鋼托輥為沖壓軸承座碳鋼托輥，使用經(jīng)驗(yàn)證明，用3mm厚的鋼板沖壓的軸承座鋼性強(qiáng)、容易保證碳鋼托輥的裝配精度和運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性。軸承座的精度高低，也將直接影響碳鋼托輥質(zhì)量。為保證沖壓后的內(nèi)孔尺寸及內(nèi)孔與外徑的同軸度，我們選用了優(yōu)質(zhì)板材和模具材料設(shè)計(jì)工裝，以放軸承部位為基準(zhǔn)，采用CO2氣體保護(hù)焊把軸承座焊接在管體上，這樣不僅保證了內(nèi)孔所需三級(jí)精度要求，使碳鋼托輥的旋轉(zhuǎn)阻力和徑向圓跳動(dòng)不超差，而且大大減輕了碳鋼托輥的整體重量。
(三)軸承。碳鋼托輥的使用壽命主要取決于軸承和密封的性能，如果碳鋼托輥具有良好的密封性能，碳鋼托輥使用壽命實(shí)際上就是軸承的使用壽命。軸承不僅對(duì)碳鋼托輥使用壽命有重大影響，而且對(duì)碳鋼托輥旋轉(zhuǎn)阻力也有一定的影響。測(cè)試結(jié)果表明:軸承摩擦阻力占碳鋼托輥旋轉(zhuǎn)阻力的1/4～1/8。碳鋼托輥軸承失效的主要原因如下:
a、煤塵或煤泥大量進(jìn)入到軸承內(nèi)，使軸承的溝道及保持架的兜孔內(nèi)填滿油泥，不能轉(zhuǎn)動(dòng)而失效;b、軸承中的油脂流失后，由于外界的水或潮氣大量侵入，使鋼保持架、鋼球和內(nèi)外溝道嚴(yán)重銹蝕，使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)而失效。油脂變質(zhì)也會(huì)使軸承失效;c、軸承本身質(zhì)量差引起的失效;d、機(jī)加工后裝配質(zhì)量差而引起軸承失效。
為解決這一問(wèn)題，我們對(duì)碳鋼托輥軸承改為305KA大游隙專用軸承，測(cè)試數(shù)據(jù)表明:即使在非常惡劣的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，專用軸承的使用壽命大大高于普通軸承，而旋轉(zhuǎn)阻力低1倍以上。
(四)潤(rùn)滑脂。目前煤礦井下用碳鋼托輥常用的潤(rùn)滑脂為鈣基脂和礦用鋰基脂。鈣基脂抗水性能好，但熔點(diǎn)低，高溫時(shí)極易凝固，使用一段時(shí)間就易變色、變干，不堪再用，從而影響軸承的使用壽命。礦用鋰基脂除保留鈣基脂的主要優(yōu)點(diǎn)外，它的抗水解能力很強(qiáng)，有較好的機(jī)械安全性，適用于溫度為-20～120℃的工作場(chǎng)合，能滿足煤礦井下常年煤塵、淋水等惡劣工作環(huán)境。因此，采用鋰基潤(rùn)滑脂，改善碳鋼托輥軸承的潤(rùn)滑情況，對(duì)延長(zhǎng)碳鋼托輥使用壽命是非常必要的。
(五)軸。軸的加工質(zhì)量是影響碳鋼托輥質(zhì)量的另一個(gè)重要因素，它本身的不圓度，也將直接影響碳鋼托輥的徑向圓跳動(dòng)和旋轉(zhuǎn)阻力，最終影響碳鋼托輥的運(yùn)行壽命。因此，我們采用軸兩端頂針一次加工切削法，利用磨削保證了軸的尺寸及精度要求，從而避免了碳鋼托輥因?yàn)檩S的不同心而造成的質(zhì)量問(wèn)題。
