带式输送机特大重型滚筒设计_李志见.pdf

煤矿现代化 2013年第6期 总第117期 带式输送机特大重型滚筒设计 李志见 （兖矿集团公司机 电设备制造厂 ，山东 邹城 273500） 摘 要 滚筒失效分析、设计计算及有限元分析。 关键词 重型滚筒；设计；有限元 中图分类号：TD528.1文献标志码：A 文章编号：1009-0797（2013）06-0065-03 随着高效集化化生产技术的发展，带式输送机运 取铸焊结构。滚筒铸焊结构有两种典型结构，见图1、 距越来长，运量越来大，大带宽、大直径、高张力的带 图2。 式输送机的设计开发成为重要课题。本文结合某矿带 宽1600mm、运量2350t/h、机长3687m、倾角0~8° ， 带速3.55mm/s、ST3500钢丝绳芯胶带的强力带式输 送机，介绍直径1600mm、最大输入扭矩2×180knm、 单边张力625kN的特大重型滚筒的设计。 图1 铸造结构 图2铸造结构 1 滚筒失效分析 图1是典型的强力带式输送机滚筒铸焊结构。 1.1滚洞失效形式 即整体轮毂与筒体对接环焊缝焊接，在轮毂与筒体 （1）裂纹。焊接滚筒的裂纹多出现在辐板与轮毂 连接处仍有焊缝，虽远离应力集中区，且轮毂和筒体 及轮毂与筒体处；铸焊滚筒的裂纹多出现在轮毂与 连接处有台阶接缝坡口又呈V型，可有效承载能力， 筒体焊接处。 但是有不可避免有筒体对接环焊缝应力。 （2）部变形过大。此种情况多出现筒体的中部， 图2为高强度重载强力带式输送机滚筒铸焊结 表现形式为筒体中部塌陷。 构。即整体轮毂与筒体在轮毂端面环焊缝焊接，与轮 （3）压裂。滚筒长期受到较大比压作用下，滚筒 毂连接处筒体对称圆孔塞焊接，保证了筒体外表面 压裂破坏。 没有焊缝。极大消除筒体外表面焊缝破裂，从而有效 （4）账套损坏。连接螺栓被剪断或者弯曲变形过 提高滚筒承载能力。故我们选用图二形式的铸焊结 大。 构滚筒。 1.2滚筒失效产生的原因 2.2胀套连接 （1）理论计算不符合实际情况； 随着机械制造和加工的精度和水平提高，金属 （2）原材料有缺陷，如内部裂纹等； 焊接材料焊接性能高，当前大型滚筒多采用铸焊结 （3）结构不合理，过渡部分刚度相差过大； 构，辐板和主轴采用胀套联结。胀套联结是通过高强 （4）焊接工艺不对，焊接处清洗不净； 度螺栓的作用，使内环与轴之间，胀套外环与轮毂之 （5）使用不当，如过载以及加速过大； 间能够产生巨大抱紧力同时当承受负荷时，能够靠 （6）焊后没有进行热处理后没有及时进行热处 胀套与轴的结合压力及相伴产生的摩擦力传递扭 理都会造成焊接残余应力过大等。 矩，以实现机件与轴的联结，它使用时通过高强度螺 栓的作用，使内环与轴之间，外环与轮毂之间产生巨 2 重型滚筒结构设计 大抱紧力；胀套连接的优点是： 滚筒是带式输送机上的重要部件。重型滚筒结 （1）胀套的使用寿命长，强度高。胀套依靠摩擦 构可分为焊接结构、铸焊结构两种形式。重型滚筒受 传动，对被联结件没有键槽消弱。 力大、扭矩大，多采用