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超机床范围加工大输送机滚筒的工艺方法
发布时间：2013-10-20 08:51 来源：未知
1、问题的提出
鸡西矿业集团公司小恒山煤矿第1钢绳芯带式输送机，机长l 247.2 m，输送带宽1.2 m，倾角为17°，输煤量370—650 t/h，由2台ZD265/29 - 58型直流400 kW电动机作动力，经ZHIR - 130K减速器带动驱动滚筒旋转，滚筒两端的制动盘在停车时用盘形闸制动，正常工作时靠液压系统松开盘形闸，由滚筒托动输送带运输煤炭，该驱动滚筒结构如图1所示。
在一次火灾事故中，滚筒上20 mm花纹橡胶板被烧掉，∮2300 mm制动盘受热后变形达40 mm，最小变形处为2.3 mm．超过规程允许圆柱度0.5 mm的80倍。鸡西矿业集团公司机电总厂承担了2件驱动滚筒和l件卸载滚筒的抢修任务。
2、问题分析
若采用分解后单件修复，由于各零件尺寸不是很大，则可在通用机床上加工，但组装过程中易发生变形，将影响组装精度和正常使用；若采用整体修复这个8t多重大直径、大长度驱动的滚筒（以下称工件），厂内通用设备都无法装卡和加工。经过分析，制订了“巧修”方案，决定自己加工修复。
3、修复工艺方案
3.1机械整形
∮300 mm制动盘原设计用12个M30螺钉安装在滚筒端面，它变形很大，利用多个油压千斤顶，在多点将盘面顶压平；并同时用多个火焰焊，将盘适当位置加热；在盘冷却过程中用锤敲击加热部位，最大限度地减少和消除盘内部应力；最后将敲打部位用300℃左右低温烤，并缓慢冷却，其目的是：①降低硬度、提高塑性。②消除内应力。当工件降至室温后再撤掉千斤顶，按此工艺，经测量回弹量仅1mm，盘的平面在2 mm以内，盘的整形效果较为理想。
3.2用型车床加工滚筒
这台老式车床是苏联1956年的产品，功率20kW，最大加工直径1000 mm，加工长度5000 mm，利用这台机床加工∮2300 mm大直径工件，具体加工工艺如下：
(1)在机床外侧水泥地面上，与床身平行的适当位置固定2个支架，支架上各有一个活动托板5，用来支撑皮带轮的角式轴承支座，并与轴承支座固定，在支架上还有一个M42的丝母6，在托板上还有一丝杠7，用来调整工件和床身的准确距离，其纵向位置要考虑工件上联轴器的∮400mm外圆柱面将被作为被动皮带轮，因此要强调其与床头卡盘上所卡主动皮带轮的对正性；所选支架高度，应考虑工件上2个角形滚动轴承座4固定其上后，工件能旋转；工件中心高，尽量与车床主轴中心线高度相等或相近；支架横向位置，应尽可能靠近床身，但应考虑工件固定其上后，车床大拖板纵向进给运动不得受阻碍。
(2)采用合成树脂固定支架。支架的稳定性对工件粗糙度是至关重要的，因为工件的振动，会给切削造成困难，为牢固地固定在支架上，以便争取时间，采用合成树脂粘合剂，这种合成树脂在固化剂和加速剂的作用下，缩聚而成高分子聚合物。它具有很高的粘结强度，能将地脚螺钉与水泥地面岩石牢固地粘结成为一个坚固的整体，从而可将支架快速、牢固地安装在地面上。
(3)支架调整。支架顶部的安装表面应严格与机床主轴轴线平行，以保证工件的加工精度。为此在每个支架的底平面用3只可调斜铁将每个支架垫起，并进行水平调整，然后将每个支架用3个地脚螺栓牢牢地固定在地面上，再将工件落在支架上并加以固定，最后检查工件对机床的安装精度，至合格为止。
(4)横向拖板的调整。车床的横拖板由横向丝杠带动，可作自动走刀，其丝母一般在位置A，这就限制了横拖板不能过量往前（或称外侧）方向移动，但由于工件安装在床身的外侧，所以造成加工时小刀架上的刀杆9要伸出去较长，振动大，不利于切削。为缩短刀杆的悬臂长度，采取了将横托板调转1800，使螺母A到A′位置，经此调整，横托板向外侧自动走刀的终点可外移350 mm左右，使刀杆的悬臂长度大大缩短。使原来需要靠手摇小刀架加工的制动盘工作面，实现大距离的自动横向进给，由于机动进给均匀，有利切削加工，减少粗糙度数值，提高了车削质量。
(5)切削用量的选择。主切削运动，通过机床卡盘上装卡的皮带轮l、平皮带，拖动工件旋转来实现的。车削时通过手柄12，可任意调节主轴转速，这次车削机600 mm圆柱面时，选择n=17 r/min，切削速度v= 85.4 m/min.滚筒柱面将要挂胶，所以粗糙度参数值达到R12.5～R25即可以，故取走刀量厂=0.3 mm/r；当车削制动盘端面时，选n=20r/min，v，=144 m/min，f=0.2 mm/r，精车后达到兄．3.2。工件平面度也都很理想。
(6)对制动盘工作面进行滚轮的滚压加工。利用特制的带滚轮的滚压工具，对精车后的制动盘工作面进行最后的光整滚压加工。减小制动盘工作面粗糙度参数值；提高制动盘工作面硬度，耐磨性和疲劳强度；使金属表面得到强化；改善闸片与制动盘的工作性能；确保带式输送机制动可靠性。
滚压速度以60—120 m/nun为宜，滚压时需20号机油或锭子油或煤油作润滑剂，滚压次数以2—3次为宜，一般不超过5次。
4、结语
通过这次“巧修”方案，不仅可以保证工件修复质量，为恢复生产争取时间，而且还为超设备范围加工工件提出了新的思路和方法。
