新型耐磨钢质托辊的研制与开发

发布时间：2017-09-13 11:32

  本文关键词：新型耐磨钢质托辊的研制与开发

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【摘要】：托辊是承托输送带或钢丝绳的长回转体组件,广泛应用于煤矿、粮库、矿山以及沙石等输送粉料和粒料工况的带式运输机,组成结构相对简单,主要包括辊筒、托辊轴、轴承座、轴承、密封装置和润滑脂等部件。托辊的工作环境通常比较恶劣,传统的Q235钢质托辊由于重量大,易腐蚀,不耐磨和寿命短等缺点无法很好满足生产的快速发展。因此,研制出一种耐磨性高、密封性好、使用寿命长的新型托辊具有重大的现实意义。本文分析了几种常用的不同材质辊筒用钢在不同热处理水平下的显微组织和硬度等特性,发现通过合理的热处理工艺得到马氏体组织可以提高辊筒硬度和耐磨性。所选三种试验钢在热轧状态下45#钢显微硬度最大,30Cr钢次之,20#钢显微硬度最低。根据组织分析和硬度测试结果,并结合材料加工难易程度、生产成本等因素,选择30Cr钢作为试制托辊的辊筒材料。设计了三种不同尺寸规格的新型耐磨钢质托辊,其外径×厚度×长度分别为Φ133×4×1305mm,Φ140×4×417mm和Φ194×6×800mm,并给出了三种规格托辊的剖面图以及工程图纸。新型耐磨钢质托辊对托辊密封结构进行了优化设计,以二级迷宫密封装置代替一级迷宫密封,并于泄漏通道增设2个环形槽,实现严封不漏,采用2号锂基润滑脂作为系统的润滑介质。根据带式输送机托辊的相关技术要求,本文改进了托辊的加工工艺和装配工艺,既提高了生产效率,又保证了托辊辊轴、轴承座的同轴度,使托辊运转的圆度达到最佳,从而减小了托辊的径向窜动。试制出一批新型耐磨钢质托辊,并测得了三种规格托辊的旋转阻力系数,均符合GB10595《带式输送机技术条件》中的关于托辊阻力参数的标准,且在实际生产运行中也表明,新型托辊运行平稳,其使用寿命得到有效提高。
【关键词】：托辊 微观组织 结构设计 迷宫密封 阻力系数
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH22;TG161
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 选题背景10
• 1.2 托辊及其应用10-13
• 1.2.1 托辊的种类及常用材料10-12
• 1.2.2 托辊的应用12-13
• 1.3 国内外托辊的研究概况13-15
• 1.3.1 国外研究概况13-14
• 1.3.2 国内研究概况14-15
• 1.4 托辊的使用工况及失效形式15-17
• 1.4.1 托辊的使用工况15-16
• 1.4.2 托辊的主要失效形式及对策16-17
• 1.5 托辊的主要性能参数17-18
• 1.6 本文主要研究目的及内容18-20
• 第2章 试验材料与方法20-22
• 2.1 试验材料20
• 2.2 材料的处理20
• 2.3 显微组织观察20-21
• 2.4 力学性能测试21
• 2.5 托辊的图纸设计21
• 2.6 本章小结21-22
• 第3章 试验结果与分析22-32
• 3.1 试验材料在不同热处理状态下的显微组织观察22-27
• 3.1.1 Q235钢辊筒的显微组织22-24
• 3.1.2 20#无缝管钢的显微组织24-25
• 3.1.3 45#无缝钢管的显微组织25-27
• 3.1.4 30Cr无缝钢管的显微组织27
• 3.2 试验材料在不同热处理状态下的硬度27-30
• 3.2.1 Q235钢辊筒的硬度27-28
• 3.2.2 20#无缝钢管的硬度28-29
• 3.2.3 45#无缝钢管的硬度29-30
• 3.2.4 30Cr无缝钢管的硬度30
• 3.3 辊筒材质选取方案30-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第4章 托辊的总体方案设计与产品试制32-49
• 4.1 托辊的结构与配件设计32-40
• 4.1.1 托辊总体结构的设计32-34
• 4.1.2 托辊密封结构的设计34-37
• 4.1.3 托辊的配件选择37-38
• 4.1.4 润滑介质的选择38-40
• 4.2 托辊的加工工艺和装配工艺设计40-41
• 4.2.1 加工工艺设计40-41
• 4.2.2 装配工艺设计41
• 4.3 托辊产品的试制41-43
• 4.4 试制托辊阻尼系数的测试43-46
• 4.4.1 单个托辊阻力系数测试原理43-45
• 4.4.2 单个托辊阻力系数测试方法45-46
• 4.5 试制托辊的检验效果46-47
• 4.6 托辊的使用与维护47
• 4.6.1 托辊使用注意事项47
• 4.6.2 托辊维护注意事项47
• 4.7 本章小结47-49
• 结论49-50
• 附录50-56
• 附录A 托辊解剖图50-53
• 附录B 托辊工程图53-56
• 参考文献56-60
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务及主要成果60-61
• 致谢61-62
• 作者简介62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张跃;桑建华;;耐磨陶瓷托辊的研制[J];山东陶瓷;2007年02期

2 王洪国,杨臻;机械密封的迷宫改造[J];化工设备与防腐蚀;2001年06期

3 丁学俊;肖国俊;杨彦磊;李哲;;迷宫密封齿型对密封流场与泄漏量的影响[J];华中科技大学学报(自然科学版);2006年07期

4 郭覃;周哲波;刘大利;王s，

本文编号：843458