皮帶機滾筒焊接工藝探索

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1皮帶機及滾筒結構組成

皮帶機又被稱為帶式輸送機，目前，煤礦行業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、電機等部件組成，具有結構簡單、輸送效率高、輸送平穩、故障率低、噪聲低、操作方便等優點，其電機的驅動方式主要包括電動滾筒驅動和減速電機驅動。滾筒作為皮帶機的重要組成部件，通過自身轉動實現了輸送帶的輸送作用，其制造結構質量直接影響著皮帶機的輸送效果和運行安全[2]。按結構組成來分，滾筒可分為改向滾筒何傳動滾筒，其結構主要由滾筒軸、接盤及圓筒等組成，其中，圓筒主要通過鋼鈑金卷縮而成，接盤采用傳統鑄造件結構。滾筒的結構（見圖1）和目前應用較為普遍的材料，如表1所示。

2皮帶機滾筒焊接分析

在滾筒生產過程中，滾筒軸通過平鍵與接盤進行連接，接盤與圓筒采用焊接方式連接，驅動電機通過輸出軸將動力傳遞至滾筒軸，從而帶動滾筒整體的轉動。其中，接盤和圓筒之間的焊接工藝和焊接質量成為滾筒中的關鍵因素。針對此焊接部位采用傳統的焊接方式經常導致焊縫發生裂縫、開裂等現象。而參考相關標準要求，焊縫的焊接質量等級需滿足GB/T8110—2008《氣體保護電弧焊用碳素鋼、低合金鋼焊絲》標準[3]，若采用埋弧焊，極可能導致焊接部位出現燒穿現象。根據圖1所示，各關鍵部件必須同時進行裝配，這樣會導致在焊接時，焊接只能在外側進行單面焊，而其裝配的內部位置無法進行焊接。同時，在焊接工藝設計過程中，只能在焊縫內側不加墊板情況下，采用單面焊的方式對接盤和圓筒進行焊接，并要求一次性焊接合格，以保證其達到焊縫探傷標準。

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，將對焊縫的焊接質量造成較大影響，為保證焊縫的焊接質量，需要對焊前、焊后時工件上的金屬成分進行除銹、去氧化皮、除毛刺和焊渣等表面清理，可通過磨光機、砂輪機、風鏟等工具配合清渣劑進行清理，保證在焊接過程中焊縫的焊接質量。3.2焊接材料的確定。結合工程實際，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需與工件材質相當，以滿足焊后焊縫的焊接質量。在焊接過程中，焊縫的強度需小于工件的自身強度，若焊縫強度過高，將導致焊縫的塑性和抗裂性等性能出現下降趨勢，影響著焊接結構的可靠性和安全性[4]。同時，針對焊接方式采用了自動埋弧焊方式進行焊接，具有焊接質量高、焊接效率好、勞動條件優等特點。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，使其滿足焊接結構強度要求。3.3工藝參數的確定。根據焊接材料，確定了此焊接時的坡口形式為直縫焊接坡口，如圖2所示。結合焊接厚度、工件材質及坡口形式，確定了焊絲材料的相關參數及針對不同焊接層數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，結合操作安全，要求所選焊接裝置需滿足：設備電纜無開裂、短路現象，能正常運行。所選用焊接設備主要包括焊機、焊槍、電源、焊絲等。為保證皮帶機滾筒在焊接過程中能正確、快速完成焊接作業，設計了一套焊機可調的保證結構，該系統中將焊機可根據不同型號規格的滾筒進行左右移動調節，具有通用性強，操作靈活等特點，可滿足多種滾筒的焊接需求。3.5焊后質量保證。由于滾筒在焊接前已經進行了材料的調質處理，因此，在工件焊接后，可采用遠紅外加熱器對關鍵焊縫的局部地方進行焊后回火處理，以消除焊縫的殘余應力[6]。工件焊接后，需對其焊接外觀的質量進行焊縫檢驗，并參照相關標準要求，對關鍵地方的焊縫進行超聲波探傷檢測，針對有缺陷的焊縫，需進行打磨切除后重新進行焊接，并進行再次檢查探傷，保證所有的焊縫質量都能滿足焊接要求。

4結論

設計一套焊機可調的保證結構，需明確焊縫的清理要求，確定焊接材料與焊接工藝參數值，并針對焊后焊縫質量，需進行焊縫的殘余應力的消除、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，以保障焊接質量，延長皮帶機滾筒的使用壽命。

參考文獻

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[2]柔艷成.帶式輸送機改向滾筒斷裂個案分析[J].科技視界，2013（22）：170-75．

[3]尹德輝.皮帶機滾筒焊接工藝改進[J].設備管理與維修，2013（8）：52-53．

[4]李鰲.皮帶機滾筒焊接工藝改進[J].現代礦業，2018，34（4）：140-141.

[5]鞏曉慧，李紀領.中部槽焊接工裝的改進設計[J].煤礦現代化，2017（4）：127-129.

[6]張亞鵬.皮帶機滾筒焊接工藝探討[J].機械管理開發，2017，32（7）：42-43.

作者:李小兵 單位:山西焦煤汾西礦業（集團）設備修造廠