矿用自移机尾螺旋滚筒的结构改进
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摘要：将螺旋滚筒上的螺旋环用板料滚圆，切出螺旋槽，按轨迹割成螺旋环，并将拼接锥筒改为铸造锥筒，将两件铸造锥筒焊接成一体后，既保证了壁厚均匀一致，又提高了螺旋滚筒的整体强度。
Abstract： Roll the spiral ring round on sheet metal， cut the spiral grass， make the spiral ring according to the track and use the casting cone instead of splicing cone. After the two casting cones are welded into one， the wall thickness will be uniform， and the overall strength of the spiral drum can be enhanced.
关键词：滚圆；螺旋槽；螺旋环
Key words： round；spiral groove；spiral ring
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）36-0160-02
0 引言
在煤矿井下采煤工作面运输设备中，为满足工作面高进度、快推进的需要，配置皮带自移机尾系统和顺槽快速迈步自移系统，达到顺槽设备良好衔接及快速自移的最佳效果。DY1400皮带自移机尾是宁夏天地奔牛实业集团有限公司研发的新产品，其设计结构首次采用了螺旋滚筒形式，其结构特点是：①避免了皮带在运转过程中跑偏；②使皮带下面的存煤顺着螺旋槽挤压出去。由于其结构特殊性给加工制造带来很大难度。为彻底解决此问题，改进螺旋滚筒加工工艺显得至关重要。
1 螺旋滚筒结构工艺性研究
1.1 螺旋滚筒结构缺点
图1为某产品螺旋滚筒组焊加工结构图，锥筒与锥筒两零件之间的组装形式为对接形式。
1.1.1 螺旋滚筒结构缺点
滚筒螺旋环是由螺旋片与锥筒组成，螺旋片采用的工艺手段是将螺旋片分段下料后，经过滚圆工序，最后采用拼接的焊接方式，组为一体；而锥筒采用的工艺手段是将板材采用气割下料的方式割成两个半圆，然后将两个半圆分别逐段赶压成圆弧后拼接焊成，导致螺旋滚筒外圆非常不规则，焊接螺旋环片时高低不一致，无法保证锥筒间的同轴度，且加工找正困难，使螺旋片加工时壁厚不均匀，造成滚筒螺旋环的整体强度差。
1.1.2 根据螺旋滚筒结构的缺点采用的解决方案
针对螺旋滚筒组焊后锥筒与螺旋环不能保证同轴度，现有两种解决方案。方案一：加工外圆时借量加工，虽然保证了同轴度，但造成筒壁一侧壁厚变薄的缺陷，这种缺陷导致螺旋滚筒整体强度降低；方案二，螺旋环加工亏量的部位采用与螺旋环材质相匹配焊丝进行堆焊，堆焊时易产生变形，并且堆焊层与母材加工时硬度不均匀，容易造成打刀，存在安全隐患。
1.2 锥筒零件的缺点
图2所示是锥筒结构示意图。锥筒是用板材分两半圆分别逐段赶压成圆弧后拼接焊成，致使螺旋滚筒外圆非常不规则，造成焊接螺旋环片时高低不一致。
由于锥筒焊接后的外圆非常的不规则，在后续加工时必须加大外圆预留的加工量，且为了保证锥筒圆度要求，必须借量加工。在车床高速旋转时存在间断进刀，易造成打刀现象，存在安全隐患，且容易造成质量问题。
为解决螺旋滚筒与锥筒的结构缺点，对螺旋滚筒结构及锥筒结构进行了改进（详见1.3 结构和工艺改进）。
1.3 结构和工艺研究
1.3.1 螺旋滚筒结构改进
由于螺旋滚筒的特殊结构给加工制造带来了很大难度，因此我们对工艺进行了改进。通过将分段下料拼接的螺旋环片改为用板料滚成圆筒，再用圆车按最大螺距切出螺旋槽，整体组装后割成螺旋环，新工艺保证了螺旋环壁厚均匀一致，且整体强度大大提高。
1.3.2 锥筒结构改进
采用将板材拼焊的锥筒改为铸造锥筒，铸后将对接止口增加直线段及端头增加加工工序，保证两端止口同轴度要求，且增加了锥筒刀检锥面工序，这样将两件铸造锥筒焊接成一体后即保证了外圆均匀一致而且两端轴承座内孔加工量也相当均匀，提高了工件质量，排除了安全隐患，使操作更加简便安全。
通过对螺旋滚筒结构改进后，现公司的产品都按此结构进行设计。从2009年以后每年我公司至少生产100台左右，从未出现螺旋滚筒漏油及断裂的现象，提高了产品质量及公司的信用度（详见表1）。
2 结论
滚筒结构工艺性研究通过合理改进产品工艺结构，既节约了制造成本，又降低了制造难度，且保证了产品质量，使操作更加方便，为滚筒过程质量提供了可靠性。通过采用改进的螺旋滚筒结构，避免了皮带在运转过程中跑偏且使皮带下面的存煤顺着螺旋槽能顺利挤压出。并且通过对后续矿方使用的跟踪，从根本上解决了螺旋滚筒出现质量的问题。
参考文献：
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