提高托辊产量生产工艺改进

1、1 一、摘要为了提高托辊产量生产的供应，我在生产中不断学习、 探索新的技术，进行了大量技术革新试验， 总结出一些适合我作业区现行条件下，提高托辊产量生产的方法： 改变托辊轴轴端扁方加工方法及自制托辊装配压装机，改变手工装配工艺，使班产托辊产量成倍增长，大幅提升了托辊的供给能力，同时也提升了安全、质量系数。二、关键词 ：技术革新托辊产量装配工艺安全质量三、前言我公司属大型钢铁企业，运输皮带机是生产系统中的重要设备，从原料输入的工业站到各料场、在到各个生产单位， 至钢铁产品末端的炼铁水渣、炼钢钢渣等的处理以及环保公司、德龙粉体等单位中，处处可见它们的身影。托辊是带式输送机的重要组成部件，主要肩负着

2、承载输送物料的作用，在皮带机的运输过程中承受70%以上的阻力， 是运输皮带机中用量最大、更换频率最高的零部件，因此保障托辊的供应十分重要。随着公司飞跃式发展的进程， 各个大型技改基建项目的投入生产，对托辊的需求量极大， 我们生产的托辊数量无法满足各单位的供应，出现供不应求的局面。托辊的生产技术在专业化生产单位，他们有专用的流水作业机床布局和成熟的工艺技术， 而对我们以维修为主的机修作业区来说，却是一个全新的课题。观摩了专业托辊单位的生产工艺过程，查阅了大量相关技术资2 料，根据自己多年机械加工经验，结合作业区现有设备与加工能力，先后大胆对制约托辊生产率的： 托辊轴轴端扁方加工方法与托辊装配工艺

3、，进行了技术革新改造。解决了制约托辊生产的瓶颈问题，班产量增加了 300%以上，质量达到99.9%以上，大幅度降低了成本与员工的工作劳动强度，提升了安全操作系数，解决了生产难题，取得了显著的效益。四、现状分析（一）我们机动厂机修作业区机加工段，担负着龙钢公司炼钢、炼铁、烧结、同兴公司四大厂的备品备件的制作加工供应任务。还有如：环保公司、华龙耐材、德龙粉体、厂建公司、外协基建公司等单位的急件加工任务。 尤其是基建中的皮带运输机用托辊、设备安装用的地脚螺杆和法兰，用量极大而且时间要求短。（二）公司成立以来至今，钢铁产量已达到700 万吨的规模，我作业区的机械加工设备， 只从原有的基础上仅添加了4

4、台 ca6140 （桂林产）小车床和一台托辊焊接机。新技术、专用设备的引进不够，装备水平明显滞后， 原有的机床设备虽然在精心维护保养下，也因使用时间过长、超负荷运行使设备精度降低，加工能力严重不足，虽然我不断在生产上进行了小革新小改造，推行了多刃刀具的使用， 以及常用备件、特殊零件的专用工装的制作和运用， 弥补了一些因设备不足，供应能力弱的局面， 但面对如今 700万吨规模的供应， 在日常生产调配时捉襟见肘。（三）公司规模扩大了，人力资源匮乏，原有技术素质高的员工，3 不少人因工作需要调入新建单位从事重要工作，而使我们作业区的整体技术力量下降。（四）大量新进员工安全操作能力和实践操作经验严重不

5、足，先后有数名员工在托辊装配生产作业中，造成严重的手部砸伤、 割裂等安全事故。（五）面对全公司托辊的供应问题，在作业区qc 小组专题公关会议中，我分析出制约托辊生产的瓶颈问题，并大胆递交了改变托辊轴轴端扁方加工方法和自己制作装配用压装机的构想。通过作业区领导和小组成员的论证后，我积极展开了改造和制作， 希望以此来改善我们的作业环境和供应问题。五、托辊生产工艺技术改造托辊的加工精度主要指，外壳及托辊两端内孔的同心度，以及各零件轴向尺寸的加工精度。若同心度太差，会造成滚动轴承咬死、增加阻力，降低使用寿命； 若零件的轴向尺寸误差太大，会形成较大的轴向间隙，导致轴向窜动，破坏润滑和密封；若安装质量不好

6、，将发生跑偏、咬卡、加剧磨损等，大大降低托辊使用寿命。在托辊生产中，刨削托辊轴轴端扁方加工效率低，工件检验手段复杂，质量不稳定，严重影响了后续的装配作业以及使用性，我们没有专业的装配设备，以手工装配为主，班产量低，加之新工的装配经验不够，安全和质量问题严俊，产品远远满足不了供应。(一)托辊轴轴端扁方加工工艺改造1、原托辊轴轴端扁方刨削加工工艺：在刨床工作台上安装一底4 座，上有两个 v 型定位槽（如下图），用以对托辊轴进行定位。123456工作台13561.底座 2.v 型定位槽3.压板 4.垫圈 5.螺母 6.螺杆放入托辊轴，用压板通过螺母和丝杆将其压紧，以右偏刀对刀（20-16)/2=2m

7、m后开始刨削长 14mm，刨削完轴的一端， 手动移动工作台到另一轴端换左偏刀，重复作业刨削2 x14(mm)，同一平面的两端刨好后，松开压板，将轴旋转180（转动的角度较难保证精度） ，再次紧固压板，将轴压紧在v 型槽内，重复上一次的作业程序，然后进行测量， 看扁方是否达到图纸要求， 对有质量问题的还需做返修或报废处理，经检验合格的工件转入下一道工序。2、刨削加工工艺分析：(1)、生产效率低，对工人的技术要求较高，每班只能生产加工l=305mm 托辊轴不到 100 件，l=630mm 或 l=750mm 托辊轴不到 70件。(2)、质量较难保证，测量手段复杂，刨出的轴端扁方，两平面平行度与轴向

8、扁方的对称度超差现象严重，长度也是以钢板尺逐个测量，差异较大，约有10%的工件达不到标准的要求。(3)、工人工作劳动强度大，手动移动工作台距离长，装夹托辊5 轴时，压紧或松开压板较为费力且次数多。(4)、由于轴的加工部位在装夹中是伸出悬空的，刀具在刨削过程中，始终是以断续切削的方式进行，对工件有一个向下的分力，压迫工件被切削部位向下，在材料的强度、弹性的作用下，工件向原位恢复，两力是矛盾的，如果向下的力大于向上的力，工件就会发生颤动现象使加工无法进行。(5)、表面粗糙度较大，是由于刀具的单刀进给量大（在刨床b6070a 上进给量是以棘轮调整获得） 、 刀具磨损、工件的颤动等原因的影响。(6)、

9、由于刀具在断续切削、 工件弹性恢复等原因下， 所产生的切屑飞出无规则可循，使加工环境恶化，给操作者带来不便。（曾有一位工友，在作业时被乱飞的切屑击伤眼部）3、铣削托辊轴扁方的技术我看到铣床用铣刀作业， 受到启发，构想出 利用两园盘形铣刀在一次装夹中完成上、 下两平面扁方的加工。 先是在车床上试车一台阶轴48320.02300(mm)，并在小径端车螺纹m322(mm)，大径端夹持在三爪卡盘中，小径320.0244(mm)部位距离卡盘150200 (mm)，将两 11014(mm)园盘形铣刀装入轴径3244(mm)处，用间隔套 48320.0216(mm) 隔开，保证两刀间距 16 (mm) ，用

10、以保证托辊轴扁方加工后厚度精度的要求，安装园盘铣刀的轴颈部位铣键槽84(mm)，用 87(mm)键条控制园盘铣刀在轴上的旋转自由度，垫上挡片用螺母m322(mm)将园盘铣刀压6 紧、固定在轴上。 以尾座顶尖顶紧轴端中心孔，保证使铣刀的中心线与主轴中心线相重合，在将小轴用一专用自制的夹具（如下图）1234657891.刀架 2.夹具底座3.t 型双头螺杆4.螺母 5.压头6.v 型定位槽7. 螺栓 8.刀架螺钉9.手把它是利用 v 型定位精度高的原理制成， 夹紧装置以梯形双头螺纹压紧力大、移动快的原理设计制作。 将专用夹具安装固定在车床刀架上，首件工件要进行调整， 保证托辊轴中心线与园盘铣刀中心

11、线等高并垂直，然后摇动中滑板配合小滑板， 将托辊轴对正于两园盘铣刀的中间位置。也就是保证小轴左右两面的背吃刀量一致，托辊轴轴径为200.02 (mm) ，扁方厚度为 16 mm ,计算得出左右两边加工余量分别为 2mm，即两园盘铣刀的背吃刀量为2mm，作业时两圆盘铣刀上的 20 个刀头顺序投入切削， 假如车床进给量设定为0.5 mm 时，圆盘 铣 刀 旋 转 一 周 ， 那 么 相 对 每 个 刀 头 的 进 给 量 而 言 就 是0.5/20=0.025(mm)，切削进程极为轻快。圆盘铣刀上的刀头材料是以7 高速钢制成，其红硬性为550650，配合冷却液的使用，切削速度可高达 v=80m/m

12、in （此为普通高速钢刀具的切削速度参数），是刨削速度的数倍以上。 由于两圆盘铣刀是左右两面同时切削分力相抵，无振动等现象发生，表面粗糙度可达32 微米，加之中滑板手轮有刻度盘显示，便于操作者对长度的有效控制，扁方厚度精度变化量很小，可忽略不计。使用这一工艺，我在车床上试车l=305 小轴时，班产最高可达300 件左右，以每班8 小时计算： （860480 分钟， 480300=1.6分钟/件）可达到每 1.6 分钟加工一个扁方，而原加工工艺约需（860480分钟， 480100=4.8 分钟） ，是原加工方法的3 倍以上。存在问题：在加工长轴l=630、l=750 长轴时却存在悬臂过长，而出

13、现颤动现象， 影响了加工的精度和表面粗糙度，同时因为托辊轴是垂直与主轴轴线装夹的，不利于操作着作业。确定此加工方法，利用闲置的立铣床x52k ，对盘铣刀的安装和托辊定位加紧装置进行少量的改动： （虎钳改造）将虎钳钳口卸下，安装上自制的 v 型夹板（如下图），对工件进行定位和加紧。1234567891011铣床虎钳改制圆盘铣刀结构8 1.反丝螺母2.垫片 3.圆盘铣刀 4.垫片 5.主轴 6.月牙键 7.定尺隔套8.移动压板9.v 型定位座10.沉头螺钉11.虎钳加工长轴 l=630、l=750 时，托辊轴末端用专用支架支撑于铣床工作台上，保证托辊轴两端的水平位置， 这样一来就解决了悬臂过长而造

14、成的质量和操作不便的问题。利用立铣床升降机构和横向工作台的可移动性，调整托辊轴与两盘铣刀的正确位置， 保证托辊轴扁方加工时背吃刀量一致，从而保证了加工后扁方的对称度，利用铣床的限位装置控制所要铣削的长度，如配合使用冷却液进行加工作业，切削参数还可得到提升。此工艺操作更方便、更合理，提高了安全操作环境，也进一步提高了生产质量和效率，降低了劳动强度。使班产l=305 小轴产量提升到350件以上， l=630、l=750 长轴的班产量也达到了240 件以上。就是青工进行操作也可轻松完成的200 件以上。通过以上工艺改造， 彻底解决了托辊轴扁方加工产量这一瓶颈问题，确保了装配工序的供给。4、刨削与铣削

15、的绩效对比表：项目方 法安全质量班产 （件 /班）劳动强度人工费用（元 /件）l=630以下l=630 以上刨 削95 % 80% 100 70 大1 铣 削99.9% 99.9% 300 240 小0.33 (二)托辊装配工艺技术改造解决了托辊轴的供应问题可是托辊成品的生产量没有显著提升。9 1、手工装配工艺我们装配托辊是以手工装配方法进行的，（装配工序过程）人工装配时以（ 89305）为例，作业时需员工两人，首先准备所用工具、零部件，将轴放入焊接加工好的托辊筒内，竖立在专用底座中，用一手撑住，另一手将轴承套入轴端，以专用的冲子对准，另一人手持大锤敲击冲子， 将轴承冲入托辊轴承座内要求的位置

16、。再掉头重复作业，冲装好另一端轴承， 转动托辊轴， 检查轴承是否转动灵活，（常因冲装过紧或砂粒等原因，约有4的轴承，在装配后，转动不灵活甚至对轴承造成损伤。 影响托辊转配质量及托辊的使用寿命）然后再分别将两端迷宫式防尘套冲入，装好挡板， 在卡槽位置卡上卡簧完成装配经检验合格后入库。2、手工装配存在的问题(1)、操作中时有安全事故发生， 先后有数名员工被砸伤或被冲子上的反卷的锐刺而割伤。(2)、操作较为复杂， 对操作人员的经验要求较高， 锤击点和力度大小要准确，砸入深度靠经验掌握，锤击时会击起地面的灰尘，作业空气环境恶化。(3)、每班 23 人生产量最高只达100 来件，这已经是手工装配的极限，

17、生产效率低下。(4)、每次装配都会有数件或数十件存在质量问题，对有质量问题的托辊还必须进行返修或拆卸重装。操作人员也最不喜欢干这工作，而且返修操作较复杂、耗时较长。10 (5)、手工装配统计表项目类别用工人数全 安质 量班产人工费用89305 2 95% 88% 70 3.5 元/ 每件89750 3 90% 85% 50 5.9 元/ 每件3、托辊压装机的制作利用车间原有的动力为1.1kw ，额定推力15000n ，额定速度50mm/s 的液压缸两台，采用两条重轨（38kg） ，在龙门刨床上加工成所需的机床床面滑道，床身采用303000500 (mm)钢板与重轨焊接而成。压装机简图如下：12

18、3457689101112（压装机简图）1. 床身 2.导轨 3.滑板及压板 4. 液压缸底座 5. 电机6. 液压缸固定套 7.推杆 8. 压装头支架套 9. 压头10. 顶尖 11. 可调托辊筒支架 12. 斜支撑11 液压缸底座液压缸底座采用30690315150(mm) 钢板焊接并以螺杆和压板配合将液压缸紧固在底座中。 （如图液压缸底座）液压推杆与压装头用螺纹连接，压装头制成空心，内腔装有压缩弹簧，顶尖依靠弹簧的作用进行工作。 （如图：压装头）压压装头外径经精车后，精度保证为900.03 mm ，粗糙度为0.016mm ，压装头外径在压装头支架套内孔900.03 100 (m m)中构

19、成可移动配合， 在压装头支架套上方安装弹子油杯，用以润滑降低摩擦，保证压装头的外径与与套的配合精度提高使用寿命。压装头前端车有台阶 470.03 mm ，其主要作用是用于控制压装时轴承与12 迷宫防尘套、 环形垫圈等的压入深度， 保证轴承以及迷宫式防尘套被压入轴承座的正确位置。 压力的大小可以通过液压缸上的压力调整装置进行控制。可调托辊筒支架用以确定托辊筒在压装机上的正确位置，使托辊筒中心线与两压头的轴线相互重合。电路及控制：电源经电路保护器以三相电缆引入操作控制盒内，盒内安装点动开关，控制液压缸上的电机工作， 实现推进压装和退出。4、压装机生产工艺流程加工托辊轴、托辊筒-自动焊接机进行筒体与

20、轴承座的焊接- 将托辊轴装入筒体，并放置在托辊支架的v型槽中（调整对中）将迷宫式防尘套与轴承按顺序套入顶尖杆上- 将顶尖对准托辊轴中心孔，起动电机使液压推杆前移止达压装头前端的台阶端面与轴承座端面平齐 - 点动反转按钮推出压头-在两轴端套入垫片 -在卡槽位置安装卡簧 -检验- 入库 -用户 - 反馈改进。5、压装机的绩效分析经安装调试，装配效果明显，其操作简便、定位及压装精度高、安全可靠，达到设计和使用的要求。自制压装机投运以来，未发生一起安全事故。 解决了手工装配时的诸多不安全因素，及手工装配时因操作技术熟练程度不同所带来的质量不稳定、劳动强度大等问题。 产品装配合格率99.9以上，班产数量

21、达200 件以上，生产效率成倍得到了提升。13 6、两种装配方法质量统计表手工装配：抽检数量合格不合格合格率轴承座变形密封套变形轴 变形轴承损坏1 50 43 1 2 2 2 86% 2 50 42 2 3 2 1 84% 3 50 44 2 1 1 2 88% 合计150 129 5 6 5 5 86% 机械装配：抽检数量合格不合格合格率轴承座变形密封套变形轴变形轴承损坏1 100 100 0 0 0 0 100% 2 100 99 0 1 0 0 99% 3 100 100 0 0 0 0 100% 合计300 299 0 1 0 0 99.7% 质量分析批次质量分析批次14 7、 两种装配工艺绩效对比：（以89托辊系列中 l=305mm 和l=750mm 为例）项目分类用工人数每班产量合格率安全系数l=305 l=750 l=3