隨著現(xiàn)代化礦井建設(shè)需要，礦用及地面其它物料輸送場(chǎng)合大量使用的帶式輸送機(jī)日趨向大運(yùn)量、長(zhǎng)距離、高速度、節(jié)能、長(zhǎng)壽型的方向發(fā)展。為使帶式輸送機(jī)達(dá)到高速重載、低阻節(jié)能、長(zhǎng)壽的要求，對(duì)影響帶式輸送機(jī)主要性能且數(shù)量較大的關(guān)鍵部件——托輥的結(jié)構(gòu)和加工工藝，國(guó)內(nèi)外有關(guān)方面都給予特別重視。對(duì)托輥的壽命、徑向圓跳動(dòng)、旋轉(zhuǎn)阻力等主要性能指標(biāo)也提出更高的要求。國(guó)內(nèi)帶式輸送機(jī)主要生產(chǎn)廠家自80年代開(kāi)始，已先后采取了引進(jìn)國(guó)外技術(shù)、聘請(qǐng)國(guó)外專家指導(dǎo)生產(chǎn)、引進(jìn)部分國(guó)外專用設(shè)備等措施，大力進(jìn)行托輥生產(chǎn)的技術(shù)改造。但煤炭行業(yè)許多中小型帶式輸送機(jī)生產(chǎn)廠家，無(wú)力從國(guó)外引進(jìn)成套技術(shù)和設(shè)備。所用生產(chǎn)設(shè)備多為國(guó)產(chǎn)的一般通用設(shè)備，生產(chǎn)工藝落后，產(chǎn)品質(zhì)量差。托輥生產(chǎn)質(zhì)量成為困擾企業(yè)打開(kāi)市場(chǎng)，參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的大問(wèn)題。
    為解決好這一問(wèn)題，淮南工業(yè)學(xué)院與原煤炭部（部一般項(xiàng)目）、平頂山煤業(yè)集團(tuán)合作，用微機(jī)控制技術(shù)和新的加工工藝及裝備對(duì)原托輥生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行全面技術(shù)改造。經(jīng)改造過(guò)的生產(chǎn)線現(xiàn)已生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)新、性能優(yōu)、市場(chǎng)大，其性能及某些參數(shù)已超過(guò)國(guó)外同類產(chǎn)品的DT90系列托輥。經(jīng)檢驗(yàn)，各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均高于國(guó)標(biāo)和部標(biāo)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。
1、原托輥生產(chǎn)存在的問(wèn)題
    平頂山煤業(yè)集團(tuán)機(jī)電裝備有限公司（原名平頂山礦務(wù)局總機(jī)廠）是平煤集團(tuán)所屬最大的煤礦機(jī)械設(shè)備制造廠家。帶式輸送機(jī)是它主要產(chǎn)品。其生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)類型和設(shè)備配置在國(guó)內(nèi)，特別是煤炭機(jī)械制造行業(yè)具有一定的代表性。技改前由于原托輥生產(chǎn)設(shè)備陳舊，工藝落后，加工精度和生產(chǎn)效率低且工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，托輥生產(chǎn)質(zhì)量很不穩(wěn)定。突出特點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)阻力大，徑向跳動(dòng)及軸向竄動(dòng)量大；輥皮壁厚嚴(yán)重不均，壽命低，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
2、改造方案及主要技術(shù)措施
2.1主要工藝技術(shù)分析
    生產(chǎn)線改造的關(guān)鍵是解決好托輥軸和輥皮的加工、組焊及裝配的精度和效率問(wèn)題。加工零件中技術(shù)要求最高的是托輥軸。裝軸承處軸頸，尺寸公差為IT6；兩端軸頸同軸度0.025 m m；表面粗糙度R al.6 u m；托輥軸上另一個(gè)較高的尺寸精度是軸上兩卡簧槽開(kāi)檔距離，基本尺寸為315 m m時(shí)公差帶寬度0.081 m m。若用傳統(tǒng)“掉頭車”的方法此公差演變成“組成環(huán)”，不僅給其它工序增加了難度，且難以達(dá)到精度要求；輥皮毛坯鋼管為薄壁圓筒，夾緊時(shí)易產(chǎn)生大的夾緊變形，而夾緊變形的恢復(fù)將使已加工的圓孔變形，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致超差。生產(chǎn)實(shí)踐表明，輥皮兩端鏜孔止口的開(kāi)檔尺寸精度對(duì)輥皮與軸承座組焊的焊接質(zhì)量有直接影響，并影響托輥裝配后的軸向竄動(dòng)量，而這些又是衡量托輥質(zhì)量的重要指標(biāo)。組焊后，兩端軸承座之間的開(kāi)檔尺寸精度和同軸度是影響托輥裝配后軸向竄動(dòng)量和旋轉(zhuǎn)阻力的主要因素。另外，目前國(guó)內(nèi)原材料廠家所能提供，用于生產(chǎn)托輥的專用有縫或無(wú)縫鋼管的外徑尺寸、壁厚、橫截面圓度、圓柱度等指標(biāo)偏差較大，也對(duì)加工精度構(gòu)成不利影響。
2.2  主要技術(shù)措施
    (1)解決托輥軸加工問(wèn)題的方法是對(duì)原用于托輥生產(chǎn)的普通車床進(jìn)行經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造。改造中采用經(jīng)濟(jì)型開(kāi)環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，其伺服系統(tǒng)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。改造原理如圖1所示。
    改造后的兩臺(tái)車床徑向加工精度可穩(wěn)定達(dá)到IT6級(jí)；軸向切削定位精度為0.03mm。
    (2)設(shè)計(jì)軸向能自動(dòng)準(zhǔn)確限位的梅花頂尖。解決托輥軸雙頂尖定位時(shí)軸向定位受中心孑L大小影響的問(wèn)題，并可從軸端傳遞車削動(dòng)力，使托輥軸在數(shù)控車床上一次裝夾完成兩端軸頸的精加工，消除了同軸度誤差；
    (3)利用數(shù)控裝置的軸向定位精度，一次裝夾中車出兩卡簧槽，解決了由于掉頭加工難以保證兩卡簧槽開(kāi)檔尺寸精度問(wèn)題。
    (4)研制新型托輥輥皮鏜孔專機(jī)。針對(duì)薄壁圓筒受力易變形的特點(diǎn)，采用圓弧形鉗口來(lái)增加夾緊接觸面積。理論上，兩圓弧定位夾緊鋼管時(shí)是線接觸，若兩邊圓弧均固定安裝，存在“過(guò)定位”問(wèn)題。在這里，根據(jù)簡(jiǎn)單實(shí)用的原則，巧妙地利用薄壁鋼管的微變形達(dá)到阻止其進(jìn)一步變形的目的。經(jīng)反復(fù)研究實(shí)踐，行之有效的做法是：在機(jī)床、夾具裝配完畢后，由機(jī)床自己完成夾具鉗口圓弧的最終鏜削加工，保證了鉗口夾持鋼管時(shí)不“蹩勁”；再者要求鉗口尺寸比鋼管公稱尺寸直徑大0.5 m m左右，這樣，鋼管在被夾緊時(shí)只要有微小的變形就能充滿鉗口，使接觸面積增大，摩擦力增加，從而減少所需夾緊力，而且能有效阻止鋼管的進(jìn)一步變形。當(dāng)然，對(duì)不同直徑鋼管須變換相應(yīng)鉗口，但托輥直徑系列變化品種不多，且每一種每次的加工批量相對(duì)較大，故對(duì)托輥加工效率影響很小。
    (5)夾具鉗口采用左右對(duì)開(kāi)的自動(dòng)定心機(jī)構(gòu)，液壓油缸驅(qū)動(dòng)。解決了由于鋼管原材料外徑尺寸誤差較大而導(dǎo)致輥皮軸承孔與外圓偏心嚴(yán)重、托輥徑跳超差的問(wèn)題。
    (6)采用自行研制的機(jī)床微機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)床進(jìn)給和夾具的上下工件、定位夾緊等輔助動(dòng)作進(jìn)行自動(dòng)控制，提高機(jī)床的加工精度的加工效率。
    技改后托輥生產(chǎn)工藝流程如圖2所示。
    托輥生產(chǎn)線技術(shù)改造后，達(dá)到了如下目標(biāo)：
    (1)滿足DT90系列托輥零件加工的精度要求，產(chǎn)品經(jīng)國(guó)家起重運(yùn)輸機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心和國(guó)家采煤機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心的檢測(cè)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)完全符合國(guó)標(biāo)G B10595-89帶式輸送機(jī)技術(shù)條件、Z B D 93009-90煤礦井下用帶式輸送機(jī)托輥技術(shù)條件的要求，且部分指標(biāo)遠(yuǎn)高于國(guó)標(biāo)和行標(biāo)。
    (2)加工效率比原設(shè)備有了較大提高，具有年產(chǎn)1 0萬(wàn)套（原車間生產(chǎn)能力為年產(chǎn)2萬(wàn)套）加工能力，并降低了生產(chǎn)成本。
    (3)提高了生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。