托輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與成本分析

一、支承輥拆裝機(jī)簡介

一般的薄板和寬厚板軋機(jī)的支撐輥軸承座裝置重量都很重，約為80～150t。軋機(jī)的支撐輥用到   時間后，外圓表面磨損，需要將它放在拆裝機(jī)上，將軸承座從支承輥上拆下來，再將支承輥放到磨床上進(jìn)行磨削。

拆裝機(jī)主要有升降轉(zhuǎn)動裝置和兩側(cè)移動拆裝小車組成。升降轉(zhuǎn)動裝置上有四個托輥，用來支承輥軸承座裝置的。由于支承輥軸承座裝置重量很大，所以對托輥的剛度和強(qiáng)度要求也很嚴(yán)格，外表面和內(nèi)部都不允許有缺陷，一般不用鑄鋼件制作，而是用鍛件或軋制圓鋼制作的。

二、托輥的結(jié)構(gòu)形式

它的材料是45#鋼。它有兩種結(jié)構(gòu)形式：①整體結(jié)構(gòu)形式，即用鍛件或圓鋼經(jīng)過機(jī)械加工制作而成的；②分體結(jié)構(gòu)形式，即托輥圓柱體和軸經(jīng)過焊接后加工而成的。托輥圓柱體用鍛件或圓鋼，軸用圓鋼，先經(jīng)過機(jī)械粗加工后，用油壓機(jī)等設(shè)備將軸冷裝到托輥圓柱體的孔內(nèi)，再進(jìn)行焊接，焊接時，應(yīng)先將工件加熱，焊接質(zhì)量，特別是焊縫應(yīng)焊到要求的焊高，以其圓角（R22）能加工起來，   后經(jīng)過機(jī)械精加工制作而成的。

三、成本分析

比較這兩種不同結(jié)構(gòu)形式的原材料成本和加工成本。其成品重量為：593.2kg。

原材料成本。①用鍛件時，其毛坯尺寸應(yīng)大一些：Φ550×670，重量為1249kg。目前鍛件約為10元/kg，共計(jì)為12490元；②用圓鋼時，其毛坯尺寸可小一些：Φ530×670，重量為1160kg。目前市場大直徑圓鋼價(jià)格約為9元/kg，共計(jì)為10440元。

1.2制作成本（包括設(shè)備和人工）。此零件需用50車床加工，50車床費(fèi)用為60元/h，機(jī)加、裝配和焊接人工成本：均為7.5元/h。①加工鍛件用時約為80h，設(shè)備成本為4800元，人工成本為600元。②加工圓鋼用時約為75h，設(shè)備成本為4500元。人工成本為562.5元。

原材料和制作成本共計(jì)為：①鍛件：17890元；②軋制圓鋼：15502.5元。

原材料成本。①托輥圓柱體用鍛件時，其毛坯尺寸應(yīng)大一些：Φ530×370（長度比整體結(jié)構(gòu)短，毛坯直徑可小一些），重量為640.5kg，原材料價(jià)格為6405元；②托輥圓柱體用圓鋼時，其毛坯可小一些：Φ510×370，重量為593kg，原材料價(jià)格為5337元；③軸用圓鋼制作，毛坯尺寸為Φ200×660，重量為163kg。目前市場中小直徑圓鋼價(jià)格約為7.5元/kg，共計(jì)為1220.5元。

原材料成本共計(jì)為：①鍛件：7625.5元；②軋制圓鋼：6557.5元。

制作成本（包括設(shè)備和人工）：①機(jī)加工成本：此零件用30車床加工，30車床費(fèi)用45元/h。粗車鍛件托輥圓柱體用時約為8h，設(shè)備成本為360元，人工成本為60元。粗車圓鋼托輥圓柱體用時約為7h，設(shè)備成本為315元。人工成本為52.5元。軸粗車用時約為4h，設(shè)備成本為180元。人工成本為30元。②壓裝成本：油壓機(jī)費(fèi)用60元/h。將軸壓入托輥圓柱體的孔內(nèi)用時約為1h，設(shè)備成本為60元，人工成本為15元（兩個人操作）。③焊接成本：焊接設(shè)備成本為30元/h。將壓裝后的托輥兩端焊在一起，用時約為12h，設(shè)備成本為360元，人工成本為90元。④整體精加工成本：此零件需用50車床加工。精加工用時約為12h，設(shè)備成本為720元，人工成本為90元。原材料和制作成本共計(jì)為：①鍛件：9590.5元；②軋制圓鋼：8470元。

從以上兩種托輥結(jié)構(gòu)形式的成本核算來看，整體式結(jié)構(gòu)的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分體式結(jié)構(gòu)的成本。另外，材料采用鍛件時的成本也比圓鋼的高。

一般情況，像托輥這種結(jié)構(gòu)的軸類零件，較細(xì)部分與較粗部分的尺寸相差較大，且較細(xì)部分的長度與較粗部分的長度之比≥0.5～0.8時，在不影響使用性能的情況下，應(yīng)該考慮用分體式結(jié)構(gòu)，這樣，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才比較合理，成本才能控制在   合理的范圍內(nèi)，也是增強(qiáng)產(chǎn)品的競爭力，擴(kuò)大市場占有率和提高經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。

另外，在選用材料上，應(yīng)盡量用圓鋼，如果由于尺寸過大，市場上買不到圓鋼話，要么選用鍛件，或者在性能允許的情況下   好選用鑄鋼件。但對于重要零件，特別是承受較重或傳遞較大扭矩的零件，如文章中的托輥，就不能用鑄鋼件，因?yàn)殍T件的質(zhì)量很難控制。

通過研討，咱們對煤礦井下的托輥運(yùn)用情況進(jìn)行詳細(xì)分析和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)形成托輥損壞的主要原因有以下幾種：

1、淋水和煤泥對托輥軸承的污染，致使軸承阻力增大直至卡死失效。

2、水和水中的硫和酸對管體的銹蝕腐蝕。4.5毫米厚的管壁被腐蝕透的時刻通常在一年左右，特別嚴(yán)重的只要5個月就被腐蝕透了。

3、調(diào)心支架裝置的沖突調(diào)心托輥，與膠帶不是90度筆直，而是運(yùn)用側(cè)向沖突力強(qiáng)迫阻礙膠帶跑偏，托輥管壁就會磨損很快，一起膠帶的磨損也很嚴(yán)重。前傾支架上裝置的托輥管壁相對磨損也較快。

4、錐形調(diào)心托輥，管壁也簡單被磨穿。

5、緩沖托輥的壽數(shù)3個月左右。因而，在煤礦井下運(yùn)用的托輥不光需求密封好，軸承可以長時間在杰出的光滑條件下工作，并且托輥管壁有   、，才干獲得抱負(fù)的作用。

托輥設(shè)計(jì)的總原則：結(jié)構(gòu)簡單、回轉(zhuǎn)靈活、本錢低廉、。