摘要：滚筒是带式输送机的关键部件，带式输送机所需的牵引力和制动力是通过传动滚筒与输送带之间的摩擦力传递的。为了提高滚筒的产品质量，本文从焊接、加工、热处理、装配等工序分别进行了工艺改进，通过工艺改进提高了滚筒的加工质量和劳动效率，取得了显著的经济效益和社会效益。
关键词：滚筒；加工工序；工艺改进；质量
一、前言
滚筒是带式输送机的关键部件，带式输送机所需的牵引力和制动力是通过传动滚筒与输送带之间的摩擦力传递的。滚筒一旦在运行中损坏，将导致带式输送机整机不能正常运行，严重时会造成重大的事故和经济损失。滚筒的承载能力和使用寿命直接关系到煤矿生产效率和安全性，高质量、高负荷的滚筒才能更好满足客户高产高效的需求，才能提升市场竞争力。
二、工艺改进措施
为了提高滚筒的产品质量，必须保证滚筒的各零部件的加工质量，因此要严格控制各零部件加工工序的质量。现从以下几点对滚筒制作进行工艺改进：
1、焊接
改进前滚筒筒皮、筒体焊接采用二氧化碳气体保护焊进行人工焊接。二氧化碳气体保护焊的缺点是:
（1）飞溅较大，表面成型差：焊后清理比较困难，增加职工焊后清理劳动强度。
（2）弧光强：操作时职工需要加强防护。
（3）抗风力弱；在室外进行作业时，需要采取必要的防风措施。
（4）灵活性差：二氧化碳气体保护焊的焊枪和送丝软管较重，不仅小范围操作不够灵活，而且送丝软管长度有限，在焊接大型焊件时，受到一定的距离限制。
（5）烟尘大；焊丝的氧化皮燃烧，产生大量的烟尘，影响职工的身体健康。通过采用自动埋弧焊代替人工焊接的二氧化碳气体保护焊，对筒皮、筒体的焊接工艺进行改进。埋弧焊是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法，埋弧焊优点是：
生产效率高：一方面焊丝导电长度缩短，电流和电流密度提高，因此电弧的溶深和焊丝溶敷效率都大大提高。
焊缝质量高：熔渣隔绝空气的保护效果好，焊接参数可以通过自动调节保持稳定，另一方面由于焊剂和溶渣的隔热作用，电弧上基本没有热的辐射散失，飞溅也少,焊缝成分稳定，成型好。
劳动条件好：埋弧焊弧光不外露，没有弧光辐射，同时自动埋弧焊机减轻了手工操作强度。
通过用自动埋弧焊代替二氧化碳气体保护焊，增强了筒皮、筒体的焊接质量，降低了职工的劳动强度。
2、筒体加工
（1）改进前加工工艺：首先把滚筒的接盘内孔和外圆机加工成所需要图纸尺寸后，将接盘、胀套（键）与轴一端组装一体，然后将它穿入筒皮中，筒皮与接盘对正后进行定位点焊，同样的方法将接盘、胀套（键）与轴另一端组装一体，筒皮与接盘对正后进行定位点焊，对点焊后的筒体进行施焊，焊接完毕经过热处理后进行筒体外圆的加工。
（2）通过购置CW61250卧式车床改进了原有的筒体加工工艺，改进后：滚筒的接盘内孔不需要先加工，接盘直接与筒皮装配焊接，进入机加工工序，筒体一端装夹在卧式车床的卡盘中，找正后对接盘内孔加工至图纸尺寸，对筒体外圆加工出100mm装夹直口，然后调头装夹，找正后对另一端接盘孔内进行加工，最后以加工完接盘内孔为基准，将筒体的外圆加工至图纸尺寸，然后直接转入到装配工序。
通过筒体加工工艺改进，加工前不需要装配轴、涨套（键）各零件，减轻了筒体加工时的重量，便于筒体的周转和机加工，提高了劳动效率，缩短了生产周期。
3、热处理
带式输送机滚筒内应力消除一般采用振动和加热两种方式。其中加热的方式具有技术成熟的优点，但是成本相对震动高一些。目前公司加热滚筒时所使用的设备为原用于液压支架的箱式电阻加热炉。这样容易造成较大的浪费，为了降低生产成本，提高生产灵活性能，且能保证滚筒能及时时效，我们对加热设备进行了调整。
通过调研和对比，我们选择了小型的加热设备-履带式加热器。这种设备就有以下特点：
设备占地面积小。
单机功率小，且随着滚筒直径的大小可以适当的调整开机功率。
时效过程可以自动控制，减少操作难度。
履带式加热装置工作状态如下图：
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履带加热器只对焊缝附近200mm的范围进行加热，筒体无需全部加热，整个装置的散热面积较小，且外部用石棉保温材料进行隔绝，大大降低了能耗，节约了生产成本。
4、装配
（1）改进前的滚筒装配工艺：加工后的接盘与筒皮、轴、涨套（键）轴一端组装一体，然后将它穿入筒皮中，筒皮与接盘对正后进行定位点焊，同样的方法将接盘、胀套（键）与轴另一端组装一体，筒皮与接盘对正后进行定位点焊，把点焊后的筒体放在滚轮架上，用二氧化碳气体保护焊对筒皮与接盘进行焊接；利用滚轮架的转动，带动滚轮架上筒体的转动，实现焊接的自动化。焊接后的筒体进行机加工，最后再把轴承、轴承座、轴承盖等零部件依次安装在筒体的轴上，完成滚筒的生产制造过程。
（2）改进后的滚筒装配工艺：筒皮与接盘直接装配焊接，机加工前不再需要安装轴、涨套，焊接完的筒体直接进行机加工；机加工完的筒体与轴采用胀套连接，把胀套穿入轴上，使接触面与胀套贴合，将螺栓均匀的旋入，为防止结合面倾斜，用扳手对称拧紧胀套螺栓，保证轴和筒体之间足够的张紧力。把轴承装入轴承座内，然后整体加热，加热后的轴承座装入轴上，轴承座要装满油脂，把其它零部件按顺序先后安装。装配后的滚筒再进行动（静）平衡试验，符合试验标准，完成滚筒的生产加工制作。
结论
通过对焊接、机加工、热处理、装配工艺的改进，提高了滚筒的产品质量，提高了劳动效率，缩短了生产周期，降低了生产成本。经过改进工艺后加工生产的滚筒，滚筒受力均匀，径向跳动小，安装时使滚筒中心线与输送机中心线保持一致，防止皮带跑偏，避免撕带现象的发生，为安全生产创造了良好的条件，提高了经济效益和社会效益，满足客户的需要。
参考文献：
[1]李炳文、万利荣、柴光远.矿山机械［M］.徐州：中国矿业大学出版社，2010.
[2]郑修本.机械制造工艺学［M］.北京：中国工业出版社，2011.
[3]李志见.带式输送机特大重型滚筒设计［J］.煤矿现代化，2013，11（6）:65-67.
[4]夏广岚，冯萍.金属切削机床［M］北京：北京大学出版社，2008.
作者简介：谷海燕（1976.1.）女，工程师，毕业于中国矿业大学机电设备与管理（矿山方向），现在山东能源重装集团鲁南装备制造有限公司技术中心从事工艺研究工作。