一、項(xiàng)目背景

　　傳統(tǒng)采用的手工方法焊接托輥，存在焊接質(zhì)量不穩(wěn)定、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低等弊端，半自動(dòng)焊接與手工焊接相比，托輥焊接質(zhì)量有了很大的提高，效率明顯提高，充分解決了皮帶機(jī)托輥手工操作組裝、質(zhì)量不穩(wěn)定、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低的狀況，并且通過合理的設(shè)計(jì)保證托輥的質(zhì)量。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　　1.基本原理

　　通過電動(dòng)機(jī)和機(jī)械無級(jí)減速器組成機(jī)頭部分，依據(jù)托輥長(zhǎng)度合理設(shè)計(jì)床身部分和兩臺(tái)NBC-250 型CO2半自動(dòng)氣體保護(hù)子焊機(jī)組成。根據(jù)被施焊管體的長(zhǎng)度，調(diào)整尾座在床面上的固定輥皮位置，然后依據(jù)托輥軸承座規(guī)格(Φ89、Φ108、Φ133、Φ159、Φ194)制作不同規(guī)格的頂盤，通過托架實(shí)現(xiàn)施焊前的的定位，將子焊機(jī)NBC-250的焊接操作鈕位于每臺(tái)焊機(jī)上鵝頸連接電纜上，并聯(lián)兩個(gè)操作鈕引線，接至電控盤啟動(dòng)鈕(常開鈕)接點(diǎn)上后，實(shí)現(xiàn)管體兩端同時(shí)施焊，完成托輥焊接。

　　2.關(guān)鍵技術(shù)

　　①管體與托架的接觸采用球軸承組支撐，便于施焊前定位。

　?、诤侠?a href=http://www.haiwanghuyu.com/sjsm/ target=_blank class=infotextkey>設(shè)計(jì)尾座，通過調(diào)整尾座固定不同長(zhǎng)度輥皮。

　　③利用不同規(guī)格的頂盤，使焊接機(jī)適用于不同直徑的托輥。

　　④子焊機(jī)并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)同時(shí)施焊。

　　3.結(jié)構(gòu)組成

　　實(shí)用型焊機(jī)由機(jī)頭部、床身部、子焊機(jī)部、氣源部、電控部、附件部(尾座、頂盤、托架)等組成，如圖1所示。

　　(1)機(jī)頭部：該部分是實(shí)用型焊機(jī)的驅(qū)動(dòng)部分，它由電動(dòng)機(jī)、機(jī)械無級(jí)減速器組成。電動(dòng)機(jī)和機(jī)械無級(jí)減速器是整體組合式。

　　(2)床身部：床身部是由槽鋼、角鋼和鋼板組焊而成，床身長(zhǎng)度依據(jù)最大托輥長(zhǎng)度而定，其床面應(yīng)在龍門刨床上刨銑加工，床腳不必制作地腳連接螺栓孔，床身直接落在地面上。

　　1.驅(qū)動(dòng)部　2.被施焊管體與軸承座　3.托架　4.頂盤

　　5.尾座　6.床身　7.NBC-250　8.CO2氣瓶

　　圖1 工藝技術(shù)圖

　　(3)焊機(jī)部：該實(shí)用型焊機(jī)由兩臺(tái)NBC-250 型CO2半自動(dòng)氣體保護(hù)子焊機(jī)組成，電源為380V，額定電流15A，輸出額定直流電壓為26.5V，額定直流電流為250A。

　　施焊參數(shù)如下：

　　焊接直流電壓：21～24V

　　焊接直流電流：150～190A

　　導(dǎo)電咀與管體間距：10mm

　　CO2氣體流量：10～15L/min

　　焊絲直徑：Φ1.0、Φ1.2

　　送絲速度：3～15m/min

　　子焊機(jī)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

　　圖2 子焊機(jī)結(jié)構(gòu)

　　(4)CO2氣源：使用標(biāo)準(zhǔn)CO2氣瓶，標(biāo)容40L鋼瓶，氣瓶狀態(tài)：灌入25kg液態(tài)CO2，壓力為 5.0～7.0MPa;初裝時(shí)，其瓶?jī)?nèi)80%液態(tài)CO2、20%氣態(tài)CO2。

　　(5)尾座：根據(jù)被施焊管體的長(zhǎng)度，調(diào)整尾座在床面上的固定位置。

　　(6)頂盤：頂盤系施焊工藝裝備零件，依據(jù)托輥軸承座規(guī)格(Φ89、Φ108、Φ133、Φ159、Φ194)應(yīng)制作各自不同規(guī)格的頂盤。

　　(7)托架：因回空托輥較長(zhǎng)、較重，施焊時(shí)應(yīng)先將裝入軸承座的管體放在托架上，以便于施焊前的定位，為降低摩擦力，管體與托架的接觸采用球軸承組支撐。

　　(8)電控改造：子焊機(jī)NBC-250的焊接操作鈕位于每臺(tái)焊機(jī)上鵝頸連接電纜上，因管體兩端同時(shí)施焊，所以應(yīng)將兩個(gè)操作鈕引線并聯(lián)后，接至電控盤啟動(dòng)鈕(常開鈕)接點(diǎn)上。

　　圖3 電氣原理圖

　　三、應(yīng)用效果

　　采用托輥焊接機(jī)焊接托輥，與手工焊接相比，托輥焊接質(zhì)量有了很大的提高，效率明顯提高，焊接1根托輥用時(shí)由過去10min縮減至3min。解決了皮帶機(jī)托輥手工操作組裝、質(zhì)量不穩(wěn)定、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低的問題。通過一年多的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，該焊接機(jī)工作效率高，焊接質(zhì)量好，得到廣大客戶、職工的好評(píng)。

　　組裝1根托輥用時(shí)由原先10min降至3min，按照一年340天，每天工作8小時(shí)，按照平均每根90元計(jì)算，傳統(tǒng)壓裝一年可以生產(chǎn)340×8×6=16320根;采用該設(shè)備一年可以生產(chǎn)340×8×20=54400根;則每年產(chǎn)生效益38080×90=342.72萬元。

　　四、推廣應(yīng)用前景

　　目前，托輥半自動(dòng)雙向焊接設(shè)備生產(chǎn)的托輥已經(jīng)在某煤業(yè)有限責(zé)任公司成功使用，效果良好，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。該項(xiàng)目適用于煤礦帶式輸送機(jī)托輥的制造中，用于帶式輸送機(jī)上不同規(guī)格型號(hào)托輥的焊接組裝，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。