托辊结构设计与成本分析

一、支承辊拆装机简介

一般的薄板和宽厚板轧机的支撑辊轴承座装置重量都很重，约为80～150t。轧机的支撑辊用到   时间后，外圆表面磨损，需要将它放在拆装机上，将轴承座从支承辊上拆下来，再将支承辊放到磨床上进行磨削。

拆装机主要有升降转动装置和两侧移动拆装小车组成。升降转动装置上有四个托辊，用来支承辊轴承座装置的。由于支承辊轴承座装置重量很大，所以对托辊的刚度和强度要求也很严格，外表面和内部都不允许有缺陷，一般不用铸钢件制作，而是用锻件或轧制圆钢制作的。

二、托辊的结构形式

它的材料是45#钢。它有两种结构形式：①整体结构形式，即用锻件或圆钢经过机械加工制作而成的；②分体结构形式，即托辊圆柱体和轴经过焊接后加工而成的。托辊圆柱体用锻件或圆钢，轴用圆钢，先经过机械粗加工后，用油压机等设备将轴冷装到托辊圆柱体的孔内，再进行焊接，焊接时，应先将工件加热，焊接质量，特别是焊缝应焊到要求的焊高，以其圆角（R22）能加工起来，   后经过机械精加工制作而成的。

三、成本分析

比较这两种不同结构形式的原材料成本和加工成本。其成品重量为：593.2kg。

原材料成本。①用锻件时，其毛坯尺寸应大一些：Φ550×670，重量为1249kg。目前锻件约为10元/kg，共计为12490元；②用圆钢时，其毛坯尺寸可小一些：Φ530×670，重量为1160kg。目前市场大直径圆钢价格约为9元/kg，共计为10440元。

1.2制作成本（包括设备和人工）。此零件需用50车床加工，50车床费用为60元/h，机加、装配和焊接人工成本：均为7.5元/h。①加工锻件用时约为80h，设备成本为4800元，人工成本为600元。②加工圆钢用时约为75h，设备成本为4500元。人工成本为562.5元。

原材料和制作成本共计为：①锻件：17890元；②轧制圆钢：15502.5元。

原材料成本。①托辊圆柱体用锻件时，其毛坯尺寸应大一些：Φ530×370（长度比整体结构短，毛坯直径可小一些），重量为640.5kg，原材料价格为6405元；②托辊圆柱体用圆钢时，其毛坯可小一些：Φ510×370，重量为593kg，原材料价格为5337元；③轴用圆钢制作，毛坯尺寸为Φ200×660，重量为163kg。目前市场中小直径圆钢价格约为7.5元/kg，共计为1220.5元。

原材料成本共计为：①锻件：7625.5元；②轧制圆钢：6557.5元。

制作成本（包括设备和人工）：①机加工成本：此零件用30车床加工，30车床费用45元/h。粗车锻件托辊圆柱体用时约为8h，设备成本为360元，人工成本为60元。粗车圆钢托辊圆柱体用时约为7h，设备成本为315元。人工成本为52.5元。轴粗车用时约为4h，设备成本为180元。人工成本为30元。②压装成本：油压机费用60元/h。将轴压入托辊圆柱体的孔内用时约为1h，设备成本为60元，人工成本为15元（两个人操作）。③焊接成本：焊接设备成本为30元/h。将压装后的托辊两端焊在一起，用时约为12h，设备成本为360元，人工成本为90元。④整体精加工成本：此零件需用50车床加工。精加工用时约为12h，设备成本为720元，人工成本为90元。原材料和制作成本共计为：①锻件：9590.5元；②轧制圆钢：8470元。

从以上两种托辊结构形式的成本核算来看，整体式结构的成本远远大于分体式结构的成本。另外，材料采用锻件时的成本也比圆钢的高。

一般情况，像托辊这种结构的轴类零件，较细部分与较粗部分的尺寸相差较大，且较细部分的长度与较粗部分的长度之比≥0.5～0.8时，在不影响使用性能的情况下，应该考虑用分体式结构，这样，结构设计才比较合理，成本才能控制在   合理的范围内，也是增强产品的竞争力，扩大市场占有率和提高经济效益的重要因素。

另外，在选用材料上，应尽量用圆钢，如果由于尺寸过大，市场上买不到圆钢话，要么选用锻件，或者在性能允许的情况下   好选用铸钢件。但对于重要零件，特别是承受较重或传递较大扭矩的零件，如文章中的托辊，就不能用铸钢件，因为铸件的质量很难控制。

通过研讨，咱们对煤矿井下的托辊运用情况进行详细分析和总结，发现形成托辊损坏的主要原因有以下几种：

1、淋水和煤泥对托辊轴承的污染，致使轴承阻力增大直至卡死失效。

2、水和水中的硫和酸对管体的锈蚀腐蚀。4.5毫米厚的管壁被腐蚀透的时刻通常在一年左右，特别严重的只要5个月就被腐蚀透了。

3、调心支架装置的冲突调心托辊，与胶带不是90度笔直，而是运用侧向冲突力强迫阻碍胶带跑偏，托辊管壁就会磨损很快，一起胶带的磨损也很严重。前倾支架上装置的托辊管壁相对磨损也较快。

4、锥形调心托辊，管壁也简单被磨穿。

5、缓冲托辊的寿数3个月左右。因而，在煤矿井下运用的托辊不光需求密封好，轴承可以长时间在杰出的光滑条件下工作，并且托辊管壁有   、，才干获得抱负的作用。

托辊设计的总原则：结构简单、回转灵活、本钱低廉、。