郭敬（jìng）　李妙紅

（唐（táng）山冶金礦（kuàng）山機械廠）

　　摘　要：托輥在帶式輸送機中的占比比（bǐ）較大，而帶式輸送機主要應用於糧站、煤礦和礦山等的運輸。托輥的整體結構一般比（bǐ）較單一，多數情況由軸承座、輥筒、軸承、潤滑脂、密封件以及軸（zhóu）等這些零件構成。常用的托（tuō）輥自（zì）身存在許多不足，主要是體（tǐ）積比較大（dà）、磨損較大、容易被腐蝕、使用期較短，這主要是托輥的工作環（huán）境引起的，托輥主要被用於一些比較（jiào）惡劣的工作環境中，而且它本身（shēn）的構造也不完美。所（suǒ）以，改善傳（chuán）統的托輥勢在必行（háng）。

　　關鍵詞：帶式輸送機；托輥（gǔn）；密（mì）封設（shè）計
　　1　皮帶（dài）機的應用現狀
　　帶式輸送機還可（kě）以叫做膠帶機或者皮帶機，主要的應（yīng）用領域是鐵（tiě）礦、煤礦、糧站（zhàn）、港口、焦化廠、洗煤廠（chǎng）、發電廠和（hé）化肥廠等工業的（de）運輸部門，是一種用（yòng）於物料輸送的機器，負（fù）責的是粒料和固體散料的（de）輸送。帶式輸送（sòng）機是物料（liào）傳（chuán）送領域的必須品，它擁有比（bǐ）較簡單的結構（gòu），靈活的架設，較（jiào）少的占地麵積，同時可以（yǐ）進行不間（jiān）斷的工作（zuò），皮帶機的長度（dù）是不固定的，Z短的隻用幾米，Z長的時候可以達到幾千米。現在已知（zhī）Z長的皮帶機的長度是（shì）2km，寬度是2m，Z小的皮（pí）帶機（jī）長度要小於10m，寬度大約是300mm。
　　2　托輥的種類
　　托輥的種類有很多，以材料進行劃分可分為：陶瓷托輥、鑄石托輥（gǔn）、尼龍（lóng）托輥、鋼（gāng）製托輥、脈醛樹脂托輥、PVC托輥、超高分子量聚（jù）乙烯托輥、酚醛樹脂托輥、玻璃（lí）鋼托輥、聚氨醋托輥、橡膠托輥等，在這些不同的托輥中（zhōng）使用（yòng）比重Z大的是尼（ní）龍托輥、鋼製（zhì）托輥以及脈醛樹脂托輥。
　　以直徑進行劃分，托輥可以分為：108直徑、89直徑、159直徑、133直徑和（hé）194直徑等。現在使（shǐ）用比重較大的托輥直徑是108直徑、89直徑、159直徑和133直徑等。托輥的直徑（jìng）直接關係著托（tuō）輥的長度，如果托輥的直徑（jìng）是89，那麽它（tā）的長度多數情況下Z短是180mm，Z長能夠達到1000mm；托輥直徑是108那麽它的長度（dù）Z短是240mm，Z長是1200mm；托輥直徑是133，那麽它的長（zhǎng）度Z短是375mm，Z長是1600mm，托輥直徑是159，那麽它的長度Z短是465mm，Z長是1800mm；托輥直（zhí）徑是194，那麽它的長度（dù）Z短是600mm，Z長是2200mm。
　　3　托輥（gǔn）失效機理（lǐ）
　　現在帶式輸送機（jī）上（shàng）使用的軸（zhóu）承都是專用的，包括205ka、204ka、306ka、305ka以及704ka。不過（guò）在替換完專用的軸承後，軸承損壞的情況（kuàng）依然沒有得到改善，主要表現為旋轉不連續、運轉變得遲緩等，造成這種現象的原因有以（yǐ）下幾點。
　　3.1使用了變質的（de）潤滑脂
　　礦用帶式輸送機的工作環境一（yī）般（bān）都伴有大量的粉塵，如果長時間在這種環境（jìng）中工作，潤滑脂中就會摻入粉（fěn）塵，這樣潤滑脂就不能平穩的發揮它的（de）作用，效果變（biàn）差。如果軸承一（yī）直在比較幹的情（qíng）況下進行摩擦，那（nà）麽軸承就會出現比較（jiào）頻繁的磨損，使用周期變短。
　　3.2潤滑脂慢慢流失
　　這一現象是（shì）因（yīn）為托輥軸（zhóu）承的“呼吸”行為。“呼吸”指的是高速運轉的托輥，因為摩擦的原因，產生了大量（liàng）的（de）熱量，熱（rè）量（liàng）導致潤滑脂的揮發汽化，這樣密封腔內的壓力就變大（dà）了，此時密封腔中的其它氣體就會被向外排擠，這（zhè）就是“呼氣（qì）”動作。托輥停止工作後，溫度就（jiù）會回落，密封腔內（nèi）的壓力也（yě）變低了，這時被排出的（de）氣體就會又回到密封腔內（nèi），這就是“吸氣”動作。這兩個動作組成了“呼吸”行為（wéi）。“呼氣”的時候，外麵的（de）壓力小於密封腔內的（de）壓力，雜質不會被帶入密封腔內，但是在“吸（xī）氣”過程中，外麵（miàn）的壓力大於（yú）密封腔內（nèi）的壓（yā）力，外（wài）界的雜質就會被吸入密封腔內，這（zhè）些雜質會汙染潤滑脂（zhī）。長時間的（de）“呼吸”行為會使得（dé）潤滑脂中含（hán）有（yǒu）過多的雜質，減少潤滑脂的含量，這樣軸承的（de）磨（mó）損就（jiù）加劇了。
　　4　現有托輥的密封形式
　　迷宮密封是（shì）指安置數個排（pái）布整齊的環形密（mì）封齒在（zài）泄露通（tōng）道中，兩齒之間構建（jiàn）了一組膨脹空腔和節流間隙，一級迷宮的組成部分是一個膨脹空腔和一個節（jiē）流齒隙，迷宮密封結構（gòu）的組（zǔ）成部分就是（shì）幾個迷宮（gōng）。齒（chǐ）隙的工（gōng）作就是完成（chéng）勢能向動能（néng）的轉變，空腔（qiāng）的（de）工作是完成動能和（hé）熱能的轉變，防止其轉變為壓力能。迷宮效應指的是（shì）流體依靠迷宮發出阻礙使得它的流量變弱。實事求是的迷（mí）宮效應就（jiù）是一些效應的綜合，比如流束收縮（suō）效應（yīng）、水（shuǐ）力摩阻效應、透氣效（xiào）應以及熱（rè）力學效應（yīng）等（děng）等。簡化迷（mí）宮密封的工作原理就是以（yǐ）密封（fēng）介質（zhì）為轉折（shé），通過（guò）迷宮之中的空隙營造出節流效應完成（chéng）密封阻漏的工作。非接觸（chù）式迷宮密（mì）封所擁有旋轉阻力是非常弱的，需要完成多級迷（mí）宮的設（shè）置才能完成工作需要。通過迷宮密封的工作原理能夠發現迷（mí）宮（gōng）密封和軸承的“呼吸”非常的匹配。不過（guò）在煤礦（kuàng）井下使用（yòng）的帶式（shì）輸送機需要托（tuō）輥能夠加強其防塵防水（shuǐ）的性能。迷宮（gōng）密封在本（běn）質上屬於非接觸式密封，它本身擁有比較差的防水性能，而且，迷宮（gōng）密封所發揮（huī）出的作用與轉速息息相關，轉速越低效果越差。在設計托輥的（de）密封結構的時候，使（shǐ）用頻率Z高的是迷宮密封與某些附件密封相組合的方式。
　　為了更好地（dì）將托輥的（de）性能發揮（huī）出來，Z近一段時間各（gè）項研究開始從不同的方麵下功夫，比（bǐ）如說：改善托（tuō）輥的構成材料，將（jiāng）鋼製材料的（de）托輥改（gǎi）為新型材料的（de）托輥，這樣托輥才能和新型密封結構想匹配（pèi），還有就是選擇（zé）其它的密封結構，而不（bú）再是單純的迷宮密封結構。
　　4.1材（cái）料升級替換（huàn）出的新（xīn）結構托輥
　　常規的托輥的製作（zuò）材料一般都是鋼材，鋼製材質的托（tuō）輥（gǔn）比較重而且極易被腐蝕，容（róng）易被磨損。為了完成重（chóng）量減輕、使用期增長的要求，近期有某些非金屬質地的托輥產生了（le）。現在正在使用中的托輥有脈醛樹（shù）脂托輥（gǔn）、酚醛樹脂（zhī）托輥和尼龍托輥等，這些托輥的材（cái）質都是高分子材料。不止這些，還（hái）出現了玻璃鋼托輥和陶瓷托輥等托輥，這些托輥（gǔn）的材質屬於非金屬材料。對比新型托輥和傳統托輥，新型托輥的重量比較小，比較耐磨、不易被腐蝕、旋轉阻力非常的（de）小，不容易磨損（sǔn）傳送帶。老式的軸承和軸承座已經不能（néng）和新材料的托（tuō）輥相匹配，軸承和軸（zhóu）承座的托輥需要（yào）選擇無（wú）軸承結構（gòu）或者（zhě）橡膠軸承座。類似於在陶瓷托輥中選擇的組合就是陶瓷輥和橡膠軸承座，這（zhè）樣陶瓷托輥的使用時間久延長（zhǎng）了很多（duō）。
　　無心軸（zhóu）托（tuō）輥中的輥筒多數情（qíng）況下選擇的是整體旋壓（yā）成型，就是指使（shǐ）用旋壓工藝生產出（chū）的（de）半軸結構的托輥，然後再（zài）安裝好軸（zhóu）承。無心軸托輥能夠剔（tī）除存在（zài）於（yú）軸承和管體之間的連接縫隙（xì），這樣就能延長托輥的使用期限。現在，鹽場（chǎng）和洗煤廠已經（jīng）開始使用（yòng）新型材質的托輥。
　　4.2唇式密封
　　托輥唇式密封本質上歸屬於接觸式密封（fēng），它代替的就（jiù）是迷宮密封，即使是在托輥停止（zhǐ）工作的時候也能起到密封（fēng）的作用，而且防水效果也不（bú）錯。唇式密封（fēng）中的密封條的製作材料是（shì）聚（jù）氨酷材料，這種材料擁（yōng）有比較（jiào）穩定的性能、而且（qiě）比較不易磨損、對靜電的抗阻燃（rán）效果也很好。唇式密封中的軸和密封條是平（píng）行排列存在（zài）的，或（huò）者旋（xuán）轉90度成為垂直安（ān）放（fàng）的。安裝的時候，唇式結構和托（tuō）輥良（liáng）好的匹配，使得托輥工作（zuò）的時候密封效果比較好（hǎo），即使托輥停止工作（zuò），密封效（xiào）果仍然存在。考慮到正常運行時，托輥軸和密封唇之間的配合比較超標，這就導致運轉時候產生的阻力比較強，如（rú）果帶式輸送機大部分都選（xuǎn）擇這種唇式密封，那麽整台（tái）機器就需要消耗比較多的能量（liàng）。
　　4.3其它類別的（de）密封結構
　　不隻有以上兩種密封結構，還有一些密封結構的使用範圍比較窄，使用率比較低，比如專用密封件的密（mì）封結構（gòu）。托輥工作的時候，采用離心力導致雜質經（jīng）過特製的甩油杯被甩出軸承座。不過這種密封結構使用率較低，但（dàn）是是可（kě）行的。不過這種（zhǒng）密封結構存在（zài）很明顯的不足，在這種結構中選擇的零（líng）部件都不是標準的（de）構造（zào），在生（shēng）產過程中需要配置相應的模具以及工序，這樣產品（pǐn）的質量才能夠保障。所以這就需要耗費較多的人力（lì）物力，降低了產品的性價比，不能夠被大範圍的認可。
　　參（cān）考文獻：
　　[1]劉利，婁俊輝.圓筒（tǒng）混合機托輥（gǔn）調整[J].現代商貿工（gōng）業，2012，（7）.
　　[2]劉（liú）振，劉靜.帶式輸送機托輥的分析[J].機電信息，2011，（3）.
　　[3]王建昆，張斌.輸送帶托輥的研製與開發[J].礦山機械，2011，（5）.
　　[4]李宗利，張丙文，趙文波.帶式輸送機緩衝托輥的改進（jìn）[J].礦山機械，2010，（4）.
　　[5]王偉平.煤礦用帶式輸送機托輥的密封設計[J].煤礦機械，2009，（6）.

來源：《企業技術開發》2015年24期