皮帶機(jī)滾筒焊接工藝探索
時間: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)動方式主要包括電動滾筒驅(qū)動和減速電機(jī)驅(qū)動。滾筒作為皮帶機(jī)的重要組成部件,通過自身轉(zhuǎn)動實現(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)組成來分,滾筒可分為改向滾筒何傳動滾筒,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)過程中,滾筒軸通過平鍵與接盤進(jìn)行連接,接盤與圓筒采用焊接方式連接,驅(qū)動電機(jī)通過輸出軸將動力傳遞至滾筒軸,從而帶動滾筒整體的轉(zhuǎn)動。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)鍵部件必須同時進(jìn)行裝配,這樣會導(dǎo)致在焊接時,焊接只能在外側(cè)進(jìn)行單面焊,而其裝配的內(nèi)部位置無法進(jìn)行焊接。同時,在焊接工藝設(shè)計過程中,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,需要對焊前、焊后時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)度過高,將導(dǎo)致焊縫的塑性和抗裂性等性能出現(xiàn)下降趨勢,影響著焊接結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性[4]。同時,針對焊接方式采用了自動埋弧焊方式進(jìn)行焊接,具有焊接質(zhì)量高、焊接效率好、勞動條件優(yōu)等特點(diǎn)。因此,焊接所需的焊絲選用H08A型號直徑為4.5mm的實心焊絲,并通過HJ431焊劑進(jìn)行配合,以此保證焊接過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,結(jié)合操作安全,要求所選焊接裝置需滿足:設(shè)備電纜無開裂、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)滾筒在焊接過程中能正確、快速完成焊接作業(yè),設(shè)計了一套焊機(jī)可調(diào)的保證結(jié)構(gòu),該系統(tǒng)中將焊機(jī)可根據(jù)不同型號規(guī)格的滾筒進(jìn)行左右移動調(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,需對其焊接外觀的質(zhì)量進(jìn)行焊縫檢驗,并參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,對關(guān)鍵地方的焊縫進(jìn)行超聲波探傷檢測,針對有缺陷的焊縫,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、焊縫外觀檢驗和超聲波探傷檢測、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,延長皮帶機(jī)滾筒的使用壽命。
參考文獻(xiàn)
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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