皮帶輸送機(jī)是以皮帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)的一種連續(xù)動(dòng)作式輸送機(jī)械，運(yùn)輸能力大，工作阻力小，耗電量低，維護(hù)簡單，在煤礦地面和井下運(yùn)輸中得到廣泛的應(yīng)用。滾筒是皮帶輸送機(jī)的主要部件，滾筒的使用壽命嚴(yán)重影響輸送機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和生產(chǎn)。本文從滾筒結(jié)構(gòu)和受力分析入手，總結(jié)出提高滾筒強(qiáng)度的改進(jìn)方法。

1、滾筒的結(jié)構(gòu)及工作原理

滾筒在輸送機(jī)中，既可傳遞牽引力，又可改變膠帶運(yùn)行方向。按制造工藝分為焊接滾筒和鑄焊滾筒，按作用分為傳動(dòng)滾筒和改向滾筒。大功率(≥360kw)驅(qū)動(dòng)滾筒采用鑄焊滾筒，其余均可采用焊接滾筒，滾筒由軸、卷筒及兩個(gè)接盤組成，接盤是鑄件，卷筒由鋼板卷成。工作中，軸與接盤聯(lián)接，接盤與圓盤焊接，驅(qū)動(dòng)力傳遞給滾筒 軸，軸帶動(dòng)滾筒整體運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)膠帶運(yùn)行。其傳動(dòng)理論依據(jù)于摩擦傳動(dòng)原理，即借助于傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦力將驅(qū)動(dòng)裝置與輸送帶有機(jī)聯(lián)系起來，以完成二者間的能量傳遞任務(wù)，保證輸送機(jī)的可靠運(yùn)行。

2、滾筒破裂原因分析及影響因素

(1)破裂原因分析

皮帶作用于滾筒的壓力大，在長期大壓力作用，很容易使?jié)L筒破裂，裂縫往往是從一側(cè)腹板焊接處沿軸向無規(guī)則裂至另一側(cè)焊接腹板處。破裂的主要原因：一是皮帶張緊力大，因?yàn)閺埦o力大，牽引力大，輸送機(jī)為提高傳動(dòng)能力，總希望利用增大張緊力來達(dá)到目的，這樣勢必增加滾筒的壓力，另外，轉(zhuǎn)速增加，作用在滾筒上的扭矩也會(huì)增加，這樣會(huì)使?jié)L筒及其零件彎曲變形，加上井下環(huán)境惡劣，進(jìn)而造成滾筒壓裂；二是本身滾筒強(qiáng)度不夠，所選鋼板材質(zhì)不好或鋼板厚度不夠，也會(huì)造成破裂；三是鋼板焊接工藝不行，焊接質(zhì)量不高，也會(huì)造成破裂。因?yàn)闈L筒的結(jié)構(gòu)中離不開焊接，在操作過程中會(huì)產(chǎn)生焊接應(yīng)力，如處理不好，在壓力作用下很快使焊接處出現(xiàn)裂紋。

(2)影響滾筒破裂的幾個(gè)因素

滾筒磨損造成強(qiáng)度變低，也容易使?jié)L筒發(fā)生破裂現(xiàn)象，其主要影響因素為：①污物對磨損的影響。皮帶和滾筒表面的碎煤末和污物造成的磨損，是典型的磨料磨損。即這些碎末產(chǎn)生的磨損往往產(chǎn)生切屑，并在被破壞的滾筒表面上形成麻點(diǎn)，同時(shí)由于表面沖擊，出現(xiàn)疲勞效應(yīng)。另外，由于液體或氣體介質(zhì)的化學(xué)作用，尤其是高溫的作用，使磨損加劇，從而使?jié)L筒強(qiáng)度變低；②圍包角對磨損的影響。增大圍包角會(huì)提高滾筒表面的牽引力，降低磨損，但圍包角不易過大，否則會(huì)加重膠帶的彎曲疲勞破壞；③摩擦系數(shù)對磨損的影響。提高摩擦系數(shù)是減小磨損的一種最 佳方法。目前人們正在努力尋找摩擦系數(shù)高，性能穩(wěn)定、承受比壓高的材料作滾筒的襯墊。

3、解決方法

(1)選用材料，提高制造質(zhì)量，保證滾筒強(qiáng)度。

(2)增加卷筒的鋼板厚度，在卷筒內(nèi)側(cè)均勻布置幾條沿軸向的加強(qiáng)筋。這可根據(jù)滾筒的受力，計(jì)算皮帶在滾筒各處的張力，設(shè)計(jì)布置加強(qiáng)筋，以提高滾筒強(qiáng)度。

(3)提高焊接工藝，保證焊接質(zhì)量。接盤與筒體之間的焊接是制造滾筒的關(guān)鍵工藝。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，焊縫質(zhì)量需要達(dá)到JB1152-81 II級標(biāo)準(zhǔn)。

采用CO2和Ar混和氣體保護(hù)焊打底焊，然后用埋弧自動(dòng)焊接的焊接方法。焊接時(shí)，將滾筒放在滾輪架上轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速可以控制。打底焊時(shí)焊槍要手工操作，采用單面焊雙面成形的方法焊接，保證焊縫根部能熔透又不出現(xiàn)焊穿等缺陷。其余各層焊縫的施焊可將焊槍或埋弧焊機(jī)頭固定在滾筒焊縫上方水平位置，利用滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化。焊后需要回火，由于滾筒軸已經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，如滾筒整體回火會(huì)降低軸的性能，只能對焊縫局部回火處理，采用了履帶式遠(yuǎn)紅外加熱器對焊縫回火處理，消除焊接殘余應(yīng)力。即將加熱器包在焊縫上，再蓋上保溫棉。

(4)加強(qiáng)維護(hù)，提高滾筒使用壽命，如工作場所保持清潔，保證散熱條件；不允許膠帶沿滾筒打滑，發(fā)現(xiàn)松馳立即張緊；保證清掃裝 置工作正常，滾筒表面不允許粘附雜物等。

(5)定期檢修，確?？煽窟\(yùn)行。

(6)對滾筒表面進(jìn)行包膠，用聚胺脂等高強(qiáng)度耐磨材料作為滾筒的襯墊增大滾筒與膠帶之間的摩擦力，減少磨損，防止破裂，提高滾筒使用壽命。