BS 3876——煤矿轨道运输辊筒滑轮标准系列（平行圆辊立轴滑轮与悬挂滑轮组件）

⛏️ BS 3876 是英国标准中关于煤矿井下（及类似矿山环境）绳牵引轨道运输用辊筒与滑轮（rollers, pulleys, mountings and assemblies）的系列标准，由采矿与采石设备标准政策委员会（Mining and Quarrying Requisites Standards Policy Committee，代号 MQE/-）主持制定，并委托技术委员会 MQE/18 具体起草。参与标准编制的机构包括英国采矿设备公司协会、英国铸造协会、英国钢铁工业、大不列颠钢丝绳制造商联合会、健康与安全执行局（HSE）以及采矿电气与矿山机械工程师协会等，涵盖了设计、制造、使用与监管等各方利益。绳牵引运输中，钢丝绳在轨道沿线通过安装在托架上的辊筒与滑轮改变方向并支承重量，其可靠性直接关系井下运输安全。本批涵盖的三个部分（第 1、2、5 部分）为 1990 年修订后的系列版本，均经 BSI 确认，现行有效的确认日期为 2011 年 1 月。

一、系列概述与修订背景 📋

1990 年修订版由 BS 3876-1:1965、BS 3876-2:1965、BS 3876-4:1966 等旧版本整合而来。修订期间，标准的技术委员会对产品的结构形式、材料范围与使用需求进行了全面梳理，并作出如下调整：

• 原 BS 3876-2:1965 中的锥形辊筒（tapered rollers）在修订后的第 2 部分中取消。
• 原 BS 3876-2:1965 中的立式辊筒（vertical rollers）取消，因为第 1 部分规定的平行圆辊可在立式模式下使用。
• 原第 2 部分的水平轴滑轮（horizontal spindle pulleys）移至修订版第 5 部分。
• 原 BS 3876-3:1965 因不再需要非金属绳支承面辊筒而被撤销。
• 原 BS 3876-4:1966 中平行圆辊安装件的要求并入扩充后的第 1 部分，不再单列第 4 部分。
• 全部尺寸已公制化（metricated），并非英制尺寸的直接换算。

修订后系列各部分的构成如下表：

从结构上看，本系列围绕”绳牵引轨道运输”这一共同使用场景，将辊筒、滑轮按主轴方位（平行轴、立轴、水平轴）与安装方式（固定式、悬挂式）加以分类，使不同线路布置都能找到对应的标准产品。

二、第 1 部分：平行圆辊及其安装件 ⚙️

2.1 结构与型式

第 1 部分规定铸造（cast）与焊接（fabricated）两种典型辊筒，以及带绳索回卷（rope wind back）功能的辊筒。铸造辊筒与焊接辊筒在形状与结构上各有特点：铸造辊筒适用于批量生产、形状较复杂的场合，而焊接辊筒则适合小批量或大直径、壁厚较薄的场合。标准以图例给出典型铸造辊筒、典型焊接辊筒、带绳回卷功能辊筒以及典型安装件与轴承部位详图。

2.2 尺寸与公差

标准给出以下尺寸表：铸造辊筒尺寸表（表 1）、焊接辊筒尺寸表（表 2）、带内置滚动轴承及绳回卷功能辊筒的尺寸表（表 3），以及安装件的尺寸表（表 4）。所有尺寸均以公制（mm）标注，并规定了相应的尺寸公差与形位公差，以保证互换性与装配质量。

2.3 轴承特性与代号

标准规定轴承特性与代号（bearing characteristics and designations，表 5），并给出安装件轴承部位详图，用于指导设计选型与装配。轴承的选择应结合绳速、载荷与使用环境，确保在井下潮湿、粉尘条件下具有足够的寿命与可靠性。

2.4 材料与制造

第 1 部分规定辊筒、安装件的材料要求与制造工艺要求，包括铸造、焊接、加工、装配与表面处理。铸造辊筒应采用满足力学性能要求的铸铁或铸钢，焊接辊筒应采用可焊性良好的结构钢，并对焊缝质量提出要求，防止焊缝缺陷导致断裂。

2.5 试验与检验

标准给出辊筒偏心度（eccentricity）的试验方法（图 5），用于检验辊筒旋转时的径向跳动；同时给出绳速与辊速的关系曲线（图 6）与设计运行速度建议。偏心度过大会引起绳-辊冲击、噪声与轴承附加载荷，加速磨损。

三、第 2 部分：立轴滑轮及其安装件 🧭

第 2 部分规定立轴滑轮（vertical spindle pulleys）及其安装件与组件。标准给出典型立轴滑轮型式（type 1、type 2、type 3）的图例，以及立轴滑轮的尺寸表（表 1）与轴承特性及代号表（表 2）。

• 型式分类：立轴滑轮按结构与用途分为多种型式，图 1、图 2 分别给出典型立轴滑轮 1 型与 2、3 型的示例。
• 尺寸：规定各型立轴滑轮的主要尺寸，包括轮径、轮槽、轴孔与安装尺寸。
• 轴承：规定立轴滑轮轴承特性与代号，指导选型。
• 材料与制造：与第 1 部分类似，规定材料、制造工艺与表面处理要求。
• 标识与检验：规定产品标识（marking）要求与相关检验要求。

由于第 1 部分规定的平行圆辊可在立式模式下使用，修订时取消了原第 2 部分中单独的”立式辊筒”规定，简化了产品系列，避免了同类产品的重复规定。

四、第 5 部分：悬挂滑轮组件与夹钳 🪝

第 5 部分规定悬挂滑轮组件（suspended pulley assemblies）与夹钳（clamps）。其中水平轴滑轮由原第 2 部分移入，形成悬挂式组件，适用于需要从顶部悬挂、随线路布置自由摆动的场合。

• 水平轴滑轮：标准给出典型水平轴滑轮的图例与尺寸表（表 1），以及轴承特性与代号（表 2）。
• 夹钳：用于将悬挂组件固定到支撑结构上的夹钳型式、尺寸与连接要求，保证组件在受力与振动下不松动。
• 设计考虑：规定悬挂滑轮组件的设计考虑，包括允许的最小角位移（图 1）、绳张力与滑轮轮上合成力的关系（图 5）等。
• 型式试验：第 8 章规定型式试验（type testing）要求，附录 C 给出悬挂滑轮组件与夹钳的试验方法。
• 试验力：图 4 给出悬挂滑轮组件与夹钳的试验力要求，用于验证结构强度与连接可靠性。

五、材料、制造与标识要求 🏗️

三个部分对材料与制造的要求基本一致：辊筒/滑轮体、轴与安装件应按相应材料标准选用，并满足力学性能、化学成分与可焊性要求；制造工艺应保证尺寸精度、表面质量与焊缝质量。标识方面，标准要求产品上应标记制造厂名或商标、产品型号/规格、材料标识与标准编号，确保可追溯性。

六、订货、检验与工程实践 🛠️

各部分的附录 A、B 分别规定了采购方应提供的信息与供应商应提供的信息（如运行绳径、绳速、载荷条件、接口尺寸等）；附录 C 给出设计及运行转速的一般性建议；附录 D（第 5 部分为附录 E）给出采购方可写入订单或合同的典型检验条款。

在煤矿运输系统的设计与维护中，BS 3876 的应用要点包括：

• 选型计算：根据钢丝绳直径、绳速、运输载荷与线路布置，选择合适型式与尺寸的辊筒/滑轮及安装件，并校核轴承寿命。
• 订货信息：按附录 A 向供应商提供完整的订货信息（绳径、绳速、载荷、使用环境等），并要求供应商按附录 B 提供相应信息。
• 安装与调整：按安装件设计正确装配，保证对中与紧固，定期检查轴承润滑与密封。
• 运行监控：监控绳速与辊速比值、偏心度与噪声，及时发现磨损、卡滞与轴承失效。
• 检验与验收：按合同约定的检验条款进行出厂检验与现场验收，保留试验与材质证明。

七、常见问题解答 ❓