專利名稱：一種帶式輸送機雙螺旋滾筒板的成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶式輸送機雙螺旋滾筒板的成型方法，屬煤礦井下 輸送設(shè)備帶式輸送機零部件的設(shè)計與制造的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
螺旋滾筒是煤礦帶式輸送機自移機尾裝置中的重要部件，其結(jié)構(gòu)是 由軸承座、筒圈、筋板、螺旋板組成焊接在一起的可旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)件，螺 旋板在螺旋滾筒的外部，由于成型后形成左右螺旋升角，故謂雙螺旋滾 筒，雙螺旋滾筒的作用主要是支撐皮帶運行以及清理積煤。
雙螺旋滾筒板主要由左向螺旋板、右向螺旋板、中環(huán)板、左環(huán)板、 右環(huán)板五部分組成，中間為空心筒狀。
雙螺旋滾筒板是一個結(jié)構(gòu)好、強度高、耐撞擊的機械零件，常采用
低合金錳鋼板制作，錳鋼板厚度為30mm，滾筒直徑為①630mm，是十分 難加工成型的機械零件。
雙螺旋滾筒的成型方法有巻板機巻制、壓力機壓制、筒體氣割、纏 繞熱成型；巻板機巻制主要是根據(jù)螺旋角大小制作相應(yīng)的定位裝置，然 后按螺旋高度巻制，不能一次成型；壓力機壓制是先制作工裝，氣割條 料，然后壓制成螺旋板，對接難度大；氣割成型，按螺旋角氣割切槽組 裝，但氣割變形大，校正困難；纏繞成型，把條形料在加熱狀態(tài)下，用 工裝纏繞成型，但能耗大；這些成型方法均存在技術(shù)上的不足和弊端。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的
7本發(fā)明的目的就是針對背景技術(shù)的不足，采用三輥冷擠壓成型方法， 將滾筒板材平面氣割成左右對稱相連的斜向板，在擠輥軸的作用下，滾 筒板材發(fā)生塑性彎曲變形，直接冷擠輥擠成圓筒形，然后焊接成雙螺旋 滾筒板，以大幅度提高雙螺旋滾筒板的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
技術(shù)方案
本發(fā)明雙螺旋滾筒板為圓筒形，由中環(huán)板、左邊環(huán)板、右邊環(huán)板、 左向螺旋板、右向螺旋板、圓形部、斜形部組成；中環(huán)板1為圓環(huán)形， 中環(huán)板的左部為左向螺旋板4、右部為右向螺旋板5、左向螺旋板上設(shè)有 斜形部17、圓形部19，右向螺旋板上設(shè)有斜形部18、圓形部20，左右 向螺旋板4、 5的外部為左邊環(huán)板2、右邊環(huán)板3，中環(huán)板l、左右邊環(huán)板 2、 3的直徑、內(nèi)孔、長度相等；螺旋滾筒板外部為外圓直徑D、內(nèi)部為 內(nèi)孔直徑d，中環(huán)板l、左右邊環(huán)板2、 3、左右向螺旋板4、 5的內(nèi)孔直 徑d相等；左右向螺旋板4、 5螺旋方向相反，螺旋角相等，螺旋截形相 同，均為矩形螺紋，螺旋導(dǎo)程螺距為t，螺旋槽寬度為t,，螺旋齒寬度為 t2;
螺旋滾筒板基本尺寸
外圓直徑O-630mm
內(nèi)孑L直《5: 0=582mm
長度1680mm
螺旋導(dǎo)程螺距t=125mm
左、右向螺旋板螺旋升角3° 54'
左右斜形部斜度角r
螺旋槽寬度t^75mm 螺旋齒寬度t2=50mm
8螺旋槽深度h=24mm
中環(huán)板外圓直徑①630mm，內(nèi)孔直徑①582mm，寬度50mm 左右斜形部長度300mm 左右圓形部長度540mm
左右邊環(huán)板外圓直徑①630mm,內(nèi)孔直徑①582mm，寬度50mm 左右向螺旋板圓形部外圓直徑O630mm，內(nèi)孔直徑0582mm 材料低合金錳鋼2345
雙螺旋滾筒板成型方法如下
(1) 氣割下料
① 將低合金錳鋼板置于平面工作臺上；
② 用氧氣火焰氣割四周邊，各邊留余量，成2360X 1042X30腿矩 形板；
(2) 用砂輪修整四周邊
用100粒度砂輪修整四周邊毛刺，使邊緣整齊，成2360X1042X 30mm;
(3) 壓平整形
將修整邊緣后的矩形鋼板置于壓力機上滾壓壓平，使上下平行；
(4) 劃線、刻槽
① 劃線、刻槽在數(shù)控氣割機上進行；
② 編制數(shù)據(jù)氣割計算機程序；
③ 將平面鋼板置于數(shù)控氣割機的平面工作臺上，以中環(huán)板為基準(zhǔn)； 中部中環(huán)板為圓環(huán)形，寬度50mm;
左部左向螺旋角3°54'，為左向斜線； 右部右向螺旋角3°54'，為右向斜線； 左部左邊環(huán)板寬度50mm，為直線；右部右邊環(huán)板寬度50mm，為直線；
④用刻線刀按斜線、直線程序軌跡在正面刻槽，槽寬lram，槽深lmm， 中部為直線槽，左右部為斜線槽； 直線槽、斜線槽均為盲槽； (5)雙螺旋滾筒板成型
① 雙螺旋滾筒板成型在三輥巻板機上進行，由一個上輥、二個下側(cè) 輥組成三輥；
② 將三輥置于開啟位置，將平面滾筒板置于上輥、下側(cè)輥之間； (D開啟上輥，上輥順時針轉(zhuǎn)動，上輥為定位承接輥，不作移動；
④ 開啟左右下側(cè)輥，左右下側(cè)輥逆時針轉(zhuǎn)動，左右下側(cè)輥為調(diào)整輥， 可上下、左右調(diào)整；
⑤ 平面滾筒板在上輥、下輥之間進行塑性變形，由平面板逐漸進行 弧形塑變，上輥成型滾筒板內(nèi)孔，兩下側(cè)輥成型滾筒板外圓；
上輥、下側(cè)輥轉(zhuǎn)動線速度均為4m/min;
⑦ 兩下側(cè)輥的進給速度為160mm/min;
⑧ 預(yù)彎兩端，先將平面滾筒板一端伸入三輥之間，進行預(yù)彎，得到 R二291mm的曲離半徑，并用樣板檢查，然后再將另一端伸入三輥之間進行 預(yù)彎，成同樣的曲率半徑；
⑨ 卸下滾筒，劃滾筒板余頭氣割線；
⑩ 用氧氣+乙炔火焰氣割余頭，氣割出對接缺口，并打磨； 成型，將滾筒板置于三輥之間，向前、向后反復(fù)漸進液壓，使其
逐漸閉合，然后點焊坡口；
卸下滾筒，置于平面工作臺上，用氧氣氣割兩端余頭，并銼平端 面，氣割對接坡口；
重新將滾筒安裝于巻板機三輥之間，開啟三輥轉(zhuǎn)動，逐漸進給， 使筒板閉合；@校圓，重新將滾筒安裝于巻板機三輥之間，進行校圓，三輥不再 進給，使筒體在三輥之間做貫性校對，使筒體曲率逐漸符合要求，外徑
尺寸偏差士3腿，外圓直徑、內(nèi)孔直徑分別為0642mm、①582腿；
(6) 筒體對接處焊接
將校圓后的筒體卸下，置于平面工作臺上，用二氧化碳?xì)怏w保護焊 接筒體對接處，二氧化碳?xì)怏w輸入速度為20L/min;
(7) 氧氣氣割切制左右螺旋板螺旋槽 將筒體板置于工作臺上，用氧氣間隔氣割切制螺旋槽，按數(shù)控氣割
機的劃線、盲槽刻槽痕跡進行逐槽切割，成左、右旋向螺旋槽，為通槽;
(8) 銼平焊縫、切割縫，清理筒體內(nèi)外直徑及外部倒角；
(9) 車制成型
在立式車床上切制滾筒板外形并成形，外圓直徑O630mm、長度 1680mm、左右螺旋板斜度角1° ;
(10) 表面防氧化處理，將雙螺旋滾筒板置于化學(xué)發(fā)藍槽內(nèi)，進行 發(fā)藍處理，時間240min，然后取出晾千，成最終產(chǎn)品；
(11) 檢測
對成型的雙螺旋滾筒板的外部形狀、各部尺寸進行檢測； 用外徑千分卡尺測量外圓直徑； 用內(nèi)徑千分卡尺測量內(nèi)圓直徑；
用直尺測量滾筒板長度、中環(huán)板、左右邊環(huán)板、左右螺旋板、螺旋 槽各部尺寸；
(12) 儲存
對成型的雙螺旋滾筒板儲存于陰涼干燥環(huán)境中，要防水、防潮、防 氧化，儲存溫度20。C士3。C，相對濕度《20%。
所述的三輥巻板機的上輥、左右下側(cè)輥之間的曲率半徑?jīng)Q定于滾軸的相對位置、筒板厚度、材料機械性能，它們之間的關(guān)系為:
(令+h+R)2=(警)2+(H+R+香)2
式中
山、d2:三輥直徑
h:滾筒板厚度
R:筒板曲率半徑
H1:左右下側(cè)輥之間距離
H:上下輥軸之間距離
有益效果
本發(fā)明與背景技術(shù)相比具有明顯的先進性，它是針對螺旋滾筒板的 雙螺旋雙斜角的結(jié)構(gòu)形狀特征，采用氣割下料、周邊修整、壓平整形、 程序控制劃線刻槽、三輥巻板成型、接口二氧化碳?xì)怏w保護焊接，氧氣 切制螺旋槽、車制外圓及左右端斜度角、表面發(fā)藍處理、檢測、儲存， 制成雙螺旋、雙斜角螺旋滾筒板，此成型方法先進合理，參數(shù)優(yōu)選準(zhǔn)確，
生產(chǎn)效率高，比現(xiàn)有技術(shù)可提高5-6提高，產(chǎn)品質(zhì)量好、精度高、使用壽 命長，是十分理想的煤礦帶式輸送機的雙螺旋滾筒板的成型方法，此方 法也可用于制造類似機械零件。


圖1為雙螺旋滾筒板主視圖
圖2為圖1的A-A剖面圖
圖3為雙螺旋滾筒板側(cè)視圖
圖4為中環(huán)板主視圖
圖5為中環(huán)板側(cè)視圖
圖6為左右邊環(huán)板主視圖
12圖7為左右邊環(huán)板側(cè)視圖
圖8為雙螺旋滾筒板展開狀態(tài)圖
圖9為三輥巻板機巻曲狀態(tài)圖
圖io為三輥與滾筒板巻曲位置圖
圖11為三輥巻板機三輥曲率關(guān)系圖
圖12為螺旋板右端預(yù)彎引進圖
圖13為螺旋板右端預(yù)彎狀態(tài)圖
圖14為螺旋板左端預(yù)彎引進圖
圖15為螺旋板左端預(yù)彎狀態(tài)圖
圖16為螺旋板與兩側(cè)輥水平接觸狀態(tài)圖
圖17為螺旋板巻筒校圓狀態(tài)圖
圖18為螺旋板校圓后形貌主視圖
圖19為左右螺旋槽氣割平面狀態(tài)圖
圖中所示，附圖標(biāo)記清單如下
1、中環(huán)板，2、左邊環(huán)板，3、右邊環(huán)板，4、左向螺旋板，5、右向 螺旋板，6、底座，7、液壓機構(gòu)，8、左機架，9、右機架，10、傳動機 構(gòu)，11、左下側(cè)輥，12、右下側(cè)輥，13、上輥，14、電控箱，15、滾筒 板，16、導(dǎo)線，17、斜形部，18、圓形部，19、斜形部，20、圓形部。
D、外圓直徑，d、內(nèi)孔直徑，L、滾筒板長度，L，、左斜形部長度， L2、左圓形部長度，L3、右圓形部長度，L4、右斜形部長度，t、螺旋導(dǎo) 程螺距，t!、螺旋槽寬度，t2、螺旋齒寬度，h、螺旋槽深度，4、滾筒 直徑，d2、滾筒直徑，R、筒板曲率半徑，hh、左右下側(cè)輥之間距離， H、上下輥軸之間距離。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明
13圖l、 2、 3所示，為雙螺旋滾筒板結(jié)構(gòu)圖，滾筒板為空心、雙螺旋、 雙斜角結(jié)構(gòu)，各部位置要準(zhǔn)確、參數(shù)合理，螺旋槽截形為矩形，左右螺 旋升角相等，均為3°54'。
左右螺旋板結(jié)構(gòu)、尺寸一致，旋向相反，外圓直徑相等，左右斜度
角均為r。
圖4、 5、 6、 7所示，為中環(huán)板、左右邊環(huán)板結(jié)構(gòu)圖，各部尺寸形狀 均一致，均為圓環(huán)形，左右邊環(huán)板外部為斜形，斜度角為r 。
圖8所示，為螺旋滾筒板平面展開圖，以中環(huán)板為中心，螺旋槽左 右對稱、方向相反。
圖9所示，為三輥巻板機結(jié)構(gòu)圖，底座6上部設(shè)有液壓機構(gòu)7、左機 架8、右機架9、上輥13、左右下側(cè)輥ll、 12，由導(dǎo)線16聯(lián)接電控箱14; 三輥ll、 12、 13由電機聯(lián)接減速器、齒輪傳動機構(gòu)，左右下側(cè)輥由升降 油缸升降。
圖ll、 12、 13、 14、 15、 16為三輥曲率預(yù)彎成型狀態(tài)圖，左右端分 別進入，逐漸進行塑性變形。
圖17為螺旋板校圓狀態(tài)圖，由三輥逐漸成型為圓形，并反復(fù)校正。 圖18所示，為校圓后的形貌主視圖，各部規(guī)整，線條清晰。 圖19所示，為螺旋槽氣割狀態(tài)圖，螺旋槽間斷氣割，成左右雙螺旋形。
權(quán)利要求
1、一種帶式輸送機雙螺旋滾筒板的成型方法，其特征在于雙螺旋滾筒板為圓筒形，由中環(huán)板、左邊環(huán)板、右邊環(huán)板、左向螺旋板、右向螺旋板、圓形部、斜形部組成；中環(huán)板(1)為圓環(huán)形，中環(huán)板的左部為左向螺旋板(4)、右部為右向螺旋板(5)、左向螺旋板上設(shè)有斜形部(17)、圓形部(19)，右向螺旋板上設(shè)有斜形部(18)、圓形部(20)，左右向螺旋板(4、5)的外部為左邊環(huán)板(2)、右邊環(huán)板(3)，中環(huán)板(1)、左右邊環(huán)板(2、3)的直徑、內(nèi)孔、長度相等；螺旋滾筒板外部為外圓直徑(D)、內(nèi)部為內(nèi)孔直徑(d)，中環(huán)板(1)、左右邊環(huán)板(2、3)、左右向螺旋板(4、5)的內(nèi)孔直徑(d)相等；左右向螺旋板(4、5)螺旋方向相反，螺旋角相等，螺旋截形相同，均為矩形螺紋，螺旋導(dǎo)程螺距為(t)，螺旋槽寬度為(t1)，螺旋齒寬度為(t2)；螺旋滾筒板基本尺寸外圓直徑Φ＝630mm內(nèi)孔直徑Φ＝582mm長度1680mm螺旋導(dǎo)程螺距t＝125mm左、右向螺旋板螺旋升角3°54′左右斜形部斜度角1°螺旋槽寬度t1＝75mm螺旋齒寬度t2＝50mm螺旋槽深度h＝24mm中環(huán)板外圓直徑Φ630mm，內(nèi)孔直徑Φ582mm，寬度50mm左右斜形部長度300mm左右圓形部長度540mm左右邊環(huán)板外圓直徑Φ630mm，內(nèi)孔直徑Φ582mm，寬度50mm左右向螺旋板圓形部外圓直徑Φ630mm，內(nèi)孔直徑Φ582mm材料低合金錳鋼2345雙螺旋滾筒板成型方法如下(1)氣割下料①將低合金錳鋼板置于平面工作臺上；②用氧氣火焰氣割四周邊，各邊留余量，成2360×1042×30mm矩形板；(2)用砂輪修整四周邊用100粒度砂輪修整四周邊毛刺，使邊緣整齊，成2360×1042×30mm；(3)壓平整形將修整邊緣后的矩形鋼板置于壓力機上滾壓壓平，使上下平行；(4)劃線、刻槽①劃線、刻槽在數(shù)控氣割機上進行；②編制數(shù)據(jù)氣割計算機程序；③將平面鋼板置于數(shù)控氣割機的平面工作臺上，以中環(huán)板為基準(zhǔn)；中部中環(huán)板為圓環(huán)形，寬度50mm；左部左向螺旋角3°54′，為左向斜線；右部右向螺旋角3°54′，為右向斜線；左部左邊環(huán)板寬度50mm，為直線；右部右邊環(huán)板寬度50mm，為直線；④用刻線刀按斜線、直線程序軌跡在正面刻槽，槽寬1mm，槽深1mm，中部為直線槽，左右部為斜線槽；直線槽、斜線槽均為盲槽；(5)雙螺旋滾筒板成型①雙螺旋滾筒板成型在三輥卷板機上進行，由一個上輥、二個下側(cè)輥組成三輥；②將三輥置于開啟位置，將平面滾筒板置于上輥、下側(cè)輥之間；③開啟上輥，上輥順時針轉(zhuǎn)動，上輥為定位承接輥，不作移動；④開啟左右下側(cè)輥，左右下側(cè)輥逆時針轉(zhuǎn)動，左右下側(cè)輥為調(diào)整輥，可上下、左右調(diào)整；⑤平面滾筒板在上輥、下輥之間進行塑性變形，由平面板逐漸進行弧形塑變，上輥成型滾筒板內(nèi)孔，兩下側(cè)輥成型滾筒板外圓；⑥上輥、下側(cè)輥轉(zhuǎn)動線速度均為4m/min；⑦兩下側(cè)輥的進給速度為160mm/min；⑧預(yù)彎兩端，先將平面滾筒板一端伸入三輥之間，進行預(yù)彎，得到R＝291mm的曲離半徑，并用樣板檢查，然后再將另一端伸入三輥之間進行預(yù)彎，成同樣的曲率半徑；⑨卸下滾筒，劃滾筒板余頭氣割線；⑩用氧氣+乙炔火焰氣割余頭，氣割出對接缺口，并打磨； id="icf0001" file="A2009100754330004C1.tif" wi="4" he="4" top= "176" left = "33" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>成型，將滾筒板置于三輥之間，向前、向后反復(fù)漸進液壓，使其逐漸閉合，然后點焊坡口； id="icf0002" file="A2009100754330004C2.tif" wi="4" he="4" top= "195" left = "33" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>卸下滾筒，置于平面工作臺上，用氧氣氣割兩端余頭，并銼平端面，氣割對接坡口； id="icf0003" file="A2009100754330004C3.tif" wi="4" he="4" top= "213" left = "33" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>重新將滾筒安裝于卷板機三輥之間，開啟三輥轉(zhuǎn)動，逐漸進給，使筒板閉合； id="icf0004" file="A2009100754330004C4.tif" wi="4" he="4" top= "231" left = "33" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>校圓，重新將滾筒安裝于卷板機三輥之間，進行校圓，三輥不再進給，使筒體在三輥之間做貫性校對，使筒體曲率逐漸符合要求，外徑尺寸偏差±3mm，外圓直徑、內(nèi)孔直徑分別為Φ642mm、Φ582mm；(6)筒體對接處焊接將校圓后的筒體卸下，置于平面工作臺上，用二氧化碳?xì)怏w保護焊接筒體對接處，二氧化碳?xì)怏w輸入速度為20L/min；(7)氧氣氣割切制左右螺旋板螺旋槽將筒體板置于工作臺上，用氧氣間隔氣割切制螺旋槽，按數(shù)控氣割機的劃線、盲槽刻槽痕跡進行逐槽切割，成左、右旋向螺旋槽，為通槽；(8)銼平焊縫、切割縫，清理筒體內(nèi)外直徑及外部倒角；(9)車制成型在立式車床上切制滾筒板外形并成形，外圓直徑Φ630mm、長度1680mm、左右螺旋板斜度角1°；(10)表面防氧化處理，將雙螺旋滾筒板置于化學(xué)發(fā)藍槽內(nèi)，進行發(fā)藍處理，時間240min，然后取出晾干，成最終產(chǎn)品；(11)檢測對成型的雙螺旋滾筒板的外部形狀、各部尺寸進行檢測；用外徑千分卡尺測量外圓直徑；用內(nèi)徑千分卡尺測量內(nèi)圓直徑；用直尺測量滾筒板長度、中環(huán)板、左右邊環(huán)板、左右螺旋板、螺旋槽各部尺寸；(12)儲存對成型的雙螺旋滾筒板儲存于陰涼干燥環(huán)境中，要防水、防潮、防氧化，儲存溫度20℃±3℃，相對濕度≤20％。
2、根據(jù)權(quán)利要求書1所述一種帶式輸送機雙螺旋滾筒板的成型方法， 其特征在于所述的三輥巻板機的上輥、左右下側(cè)輥之間的曲率半徑?jīng)Q 定于滾軸的相對位置、筒板厚度、材料機械性能，它們之間的關(guān)系為<formula>formula see original document page 5</formula>式中山、d2:三輥直徑h:滾筒板厚度R:筒板曲率半徑H1:左右下側(cè)輥之間距離H:上下輥軸之間距離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶式輸送機雙螺旋滾筒板的成型方法，是針對螺旋滾筒板的雙螺旋雙斜角的結(jié)構(gòu)形狀特征，采用氣割下料、周邊修整、壓平整形，程序控制劃線刻槽，三輥卷板成型，二氧化碳?xì)怏w保護焊接對接接口，氧氣切制螺旋槽，車制外圓及左右端斜度角、表面發(fā)藍處理、檢測、儲存，制成中空、雙螺旋、雙斜角螺旋滾筒板，此成型方法先進合理，參數(shù)優(yōu)選準(zhǔn)確，生產(chǎn)效率高，比現(xiàn)有技術(shù)可提高5-6倍，產(chǎn)品質(zhì)量好、精度高，使用壽命長，是十分理想的煤礦帶式輸送機的雙螺旋滾筒板的成型方法，此方法也可用于制造類似機械零件。
文檔編號B23P23/04GK101659011SQ20091007543
公開日2010年3月3日 申請日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者席慶祥, 張志軍, 李建華, 樊建軍, 王世凱 申請人:山西煤礦機械制造有限責(zé)任公司