新型重型滚筒的设计

1 前言

    滚筒作为带式输送机的关键部件，承担着传递动力，改变输送带的运行方向或增加输送带与传动滚筒间的围包角等的作用。同时，滚筒中的重要零件，轴承座座体一般为铸造结构，但是铸造轴承座座体的加工周期较长，而且产品易出现气孔、裂纹等缺陷导致产品合格率较低。

    这种现象在制造重型滚筒时显得尤为明显。铸造轴承座内部由于铸造缺陷产生的微小裂纹在生产时不易被发现，但是在使用过程中由于交变应力的影响，容易使应力集中使裂纹不断扩大，最终导致轴承座疲劳损坏，轻则使带式输送机停运造成生产停滞，重则危害工人的人身安全。因此，为了迎合矿井生产能力提高的需要，开发更安全、更经济、生产周期更短的带式输送机滚筒成为我国煤机制造发展的迫切需求。

2 现有重型滚筒的结构及其特点

    滚筒根据承载能力分为轻型、中型和重型三种。重型滚筒的轴承孔径一般为200mm以上。轴与轮毂为胀套联接，简体为铸焊结构。轴承座为铸造结构，轴承安装在轴承座内部，如图1所示。

图1 典型重型滚筒结构示意图

    由于轴承安装在轴的两端，故同样的受力情况下，滚筒轴所受的剪切力的力臂较长，而且滚筒轴随着滚筒筒体旋转，所以滚筒轴要承受很大的剪切力，而且处于交变受力状态。所以，在同样的受力状态下，这种结构需要更粗的轴来承受这些载荷，所以这种结构的滚筒的体积和重量更重，轴承也相应变大，造成制造和使用成本居高不下。

3 新型滚筒结构设计

    我们借济宁二号煤矿委托我单位生产重型滚筒的机会，重新设计滚筒结构。

    3.1 滚筒主要参数

    滚筒直径：φ1250mm

    滚筒宽度：1400mm

    滚筒类型：卸载滚筒

    额定受力：400kN

    3.2 设计方向

    设计主要考虑改变现有轴承座的结构，用焊接件代替铸造件，从而使生产周期变短，生产成本降低。由于焊接结构需要用较厚的钢板代替铸钢，所以焊接轴承座的结构以及焊接的方式决定了本次设计的成败。经过计算和校核，我们选用了22356K+H2356的带紧定套的调心滚子轴承，内径为260mm，外径为580mm，满足使用要求。

    3.3 项目实施采取的技术路线