整体式支撑低应力带式输送机滚筒的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于带式输送机技术领域，具体的说是涉及一种整体式支撑低应力带式输送机滚筒。
【背景技术】
[0002]带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输散装物料的机械，广泛应用于冶金、矿山、化工、煤炭、港口、电站、建材、港口、粮食等工业领域。滚筒作为带式输送机的主要传动部件，在整个输送机传动系统中处于举足轻重的地位，滚筒的性能将直接影响输送机整机的质量和性能。人们在以往的设计中，往往采用经验公式法、类比法来对滚筒进行设计，采用很高的安全系数和增大尺寸的方法来保证结构的安全性和可靠性，造成滚筒结构尺寸和重量过大，结构复杂，导致生产制造成本过高，且不利于安装维护。传统的结构设计往往需要制造出成品，实验验证结构是否合理，不断的修改，设计周期长，工艺繁琐，设计成本高。传统设计只是通过计算满足强度要求，不分析滚筒在实际工作时的应力分布情况，不能明确应力危险区的位置，不能有针对性的去设计滚筒结构。另外，传统的侧辐板装置往往采用轮毂、辐板、加强筋焊接方式连接，内部组织结构因焊接而受到破坏，同时产生焊接残余应力。基于经验设计的现有普通滚筒结构，在实际的运行过程往往容易出现筒皮的变形、轮毂附近焊缝损坏、辐板径向出现裂纹等现象，造成滚筒结构功能过早失效，引发多种机械故障，大大降低了使用寿命。而且，滚筒的失效往往会导致皮带输送机生产线停产检修，使得整条输送线停止运输，使企业遭受巨大的经济损失。另外滚筒失效后若不及时更换，可能会给人身安全和整个设备带来灾难性的伤害。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术问题，本发明提供一种使用寿命长，能够提高带式输送机整机的可靠性，降低带式输送机的运行维护成本的整体式支撑低应力带式输送机滚筒。
[0004]本发明采用的技术方案是:一种整体式支撑低应力带式输送机滚筒，包括滚筒轴、胀套装置、筒体、辐板及轮毂;所述的轮毂通过胀套装置安装在滚筒轴上，所述的筒体通过辐板安装在轮毂上，筒体和滚筒轴同轴;其特征在于:还包括支撑环装置，支撑环装置包括支撑外环、支撑立柱和支撑内环，支撑外环通过支撑立柱与支撑内环连接;支撑环装置的支撑内环安装在滚筒轴上，支撑外环与筒体配合;所述的辐板和轮毂之间通过加强筋连接成一整体。
[0005]上述的整体式支撑低应力带式输送机滚筒中，所述的支撑环装置包括多个支撑立柱，支撑立柱沿支撑外环的半径布置，多个支撑立柱沿圆周方向均匀布置;支撑环装置的支撑内环通过胀紧套安装在滚筒轴上。
[0006]上述的整体式支撑低应力带式输送机滚筒中，所述的胀紧套包括螺钉、胀套外环和胀套内环，胀套外环的内孔为锥孔，胀套内环呈锥形，胀套外环与胀套内环配合，并通过螺钉连接。
[0007]上述的整体式支撑低应力带式输送机滚筒中，胀套装置包括胀套外环和两个胀套内环，胀套外环的两端面上分别设有截面为楔形的环形凹槽;胀套内环为截面为楔形的环形结构;两个胀套内环分别嵌装在胀套外环的两个环形凹槽内，通过螺钉连接。
[0008]上述的整体式支撑低应力带式输送机滚筒中，筒体的外侧壁上粘接有底胶，底胶的外侧粘接有面胶，面胶表面设置有若干沟槽。
[0009]上述的整体式支撑低应力带式输送机滚筒中，所述的辐板、轮毂及加强筋锻造成整体结构。
[0010]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
本发明的加强筋与轮毂、辐板设置为一整体式的结构，提高了筒体及辐板装置的强度，有效的减小本发明的筒体及侧辐板上的应力及变形，大大提高滚筒的使用寿命和带式输送机整机的可靠性，降低带式输送机的运行维护成本，同时也使滚筒的制造工艺更加简单，生产成本降低。将辐板、轮毂和加强筋设置为整体式结构，采用锻造工艺制造而成，内部为纤维组织结构，其力学性能更好，可有效地避免以往将轮毂与辐板焊接所产生的焊接应力，结构更加合理，同时有利于批量化生产，提高生产效率;通过在筒体和滚筒轴之间设置支撑环装置，有效降低了筒体的应力和变形，支撑环装置设计合理，制造工艺简单，采用胀紧套可便捷调节支撑环与滚筒的配合状态，安装拆卸方便，生产成本低，工人的生产劳动强度低，且有利于批量生产。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构示意图。
[0012]图2为本发明的胀套装置的结构示意图。
[0013]图3为本发明的支撑环装置结构示意图。
[0014]图4为本发明的胀紧套的结构示意图。
[0015]图5是本发明未添加支撑环装置工作时筒体的应力分布云图。
[0016]图6是本发明未添加支撑环装置工作时筒体的总变形云图。
[0017]图7是本发明工作时筒体的应力分布云图。
[0018]图8是本发明工作时筒体的总变形云图。
[0019]
【具体实施方式】
[0020]下面结合实附图对本发明的技术方案作进一步描述。
[0021]本发明是在对滚筒进行有限元分析的基础上，结合滚筒应力分布及变形特点以及滚筒实际失效形式而设计的一种滚筒装置。
[0022]如图1所示，本发明包括滚筒轴1、胀套装置2、底胶3、面胶4、辐板5、轮毂6、筒体7、加强筋8、支撑环装置9、胀紧套10。所述的轮毂6与滚筒轴1通过胀套装置2以过盈配合的方式连接。滚筒轴1的左端开有键槽，与驱动部分通过键连接来传递转矩;所述滚筒轴1为阶梯轴结构，通过轴肩实现对胀套装置2的轴向定位，从而实现对筒体7的轴向定位。所述的筒体7通过辐板5安装在轮毂6上，筒体7和滚筒轴1同轴。加强筋8与辐板5、轮毂6锻造成一整体结构。加强筋8的数量为3个，沿圆周方向均匀布置。支撑环装置9与滚筒轴1通过胀紧套10胀紧作用以过盈配合的方式连接，支撑环装置9与筒体7以过盈配合的方式连接。底胶3设置在筒体7的外侧壁上，面胶4设置在底胶3的外侧。筒体7与底胶3，底胶3与面胶4通过粘接剂粘接。面胶4表面设置有若干沟槽。
[0023]如图2所示，胀套装置2包括胀套外环11和两个胀套内环12，胀套外环11的两端面上分别设有截面为楔