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皮带运输机托辊技术(总4页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company Onel-CAL -本页仅作为文档封面，使用请直接删除带式输送机托辊技术托辊是带式输送机中用量最大、出现故障最高的零部件，分布于整机的全程 中，决定了带式输送机的使用效果正常情况下，托辊与胶带之间是滚动摩擦， 托辊的磨损应该是很小的但当托辊中轴承被污染，旋转阻力增大，皮带与托辊 就加速磨损托辊的制造精度差，新托辊的旋转阻力也很大，造成与胶带快速磨 损托辊直接与胶带接触，当托辊旋转失灵或不能旋转时，托辊与胶带之间就会 由滚动摩擦转变为非正常的半滚动半滑动摩擦，造成带式输送机工作阻力增大、 能耗增加、加速胶带的磨损，甚至还会出现超载停机和胶带撕裂、撕断现象托辊的“早期失效”大多是由轴承过早损坏、卡死或不能灵活旋转造成的， 可以说轴承是托辊正常运转的“心脏”早期带式输送机大量使用 204、205 系 列深沟球轴承，研究认为大量轴承损坏是由于轴承选用不合理所致目前托辊逐 渐使用 204KA、205KA 等系列大游隙专用深沟球轴承，但托辊仍然大量出现轴承 损坏失效的情况托辊使用工况属于低速轻载，理论上轴承使用寿命三 lOOOOOh,但国内传统托辊的轴承使用寿命W20000h，在粉尘严重的工况条件 下，轴承寿命甚至W5000h。

通过对现场出现故障的传统托辊进行分析，主要存 在以下问题：密封效果差（轴承进水或粉尘污染）、托辊两端轴承位置同轴度超 差、托辊轴向窜动大、高速运行中径向跳动量大、噪声明显图1为传统托辊的结构图，主要由辊筒、轴承座、轴承、迷宫密封件、润滑 脂和轴等部件组成传统托辊采用冲压轴承座，由于冲压制造工艺的精度差，轴 承座外圆与内孔的同心度、内孔与外圆端面的垂直度的精度几乎无法保证图1 传统托辊内部结构图1 筒皮； 2 冷拔光轴； 3 轴承； 4 内密封圈； 5 外密封圈； 6 挡圈； 7 冲压轴承座）传统托辊的筒皮与轴承座的连接是以薄壁钢管外圆为基准，与轴承座端面对 位后焊接，由于焊接变形因素的影响，其钢管两端轴承座的轴承位同心度很难保 证托辊轴为冷拔光轴，由于冷拔光轴生产中胎具的磨损等因素造成尺寸精度不 稳定、时常有超标现象，加上在运输过程中易造成弯曲，使得托辊轴的同轴度 差，托辊轴两端安装的轴承间隙得不到保证综上所述各种原因造成传统托辊制造精度差，托辊的径向跳动量大，直接影 响到输送带的运行不平稳、噪音明显为了保护轴承，目前国内大多数托辊采用 大游隙的深沟球轴承，优点是降低了托辊装配精度要求，但缺点是不能承受较大 的轴向力，轴向窜动、抖动明显。

传统托辊采用图 1所示的内密封圈 4、外密封圈5组成的迷宫密封，这种托 辊迷宫密封结构存在的缺陷是：由于加工装配存在误差，托辊工作过程中会造成 旋转环形齿、槽内的相对间隙分布不均匀，甚至会产生相互间的磨损，在间隙大 的地方污染物易进入轴承内，产生磨料磨损而导致磨损的加剧传统托辊的现场 使用中，托辊在卡死不转之前，都会有一个托辊轴承发出叫声和托辊时转、时不 转的过程，解剖常发现轴承内灰尘或杂物挤满滚道，轴承滚珠与滚道挤死，或轴 承滚珠偏向滚道一边，轴承卡死不转，或轴承内外圈之间已形成滑动摩擦另 外，轴承的密封结构中，迷宫密封结构具有较差的防水性能近年来，带式输送机托辊结构中出现了接触式唇式密封代替迷宫密封，唇式 密封的密封条由聚氨酯材料制成，其防水效果较非接触式的迷宫密封的防水效果 好很多，但缺点是由于聚氨酯材料的硬度低，唇式接触密封面的摩擦系数大，唇 式密封的托辊阻力较迷宫密封大，同时耐磨性不能满足长寿命托辊要求带式输送机托辊的使用环境不可避免存在灰尘、淋水，且由于带式输送机制 造和装配精度不高，托辊的使用环境还存在轴向窜动进入 20世纪 80年代，我 国已从国外引起带式输送机，发展至今带式运输机的速度由低速发展到高速，且 发展趋势是输送带的带速越来越高，这对托辊的径向跳动提出了更高要求。

因 此，目前高速、长寿命的托辊必须具备的核心技术为：1）托辊的防尘、防水密 封性能长期有效； 2）具有较大的轴向承载能力；3）托辊制造精度高我公司经过研究和反复试验，设计新型接触式陶瓷密封结构托辊，（如图2 所示），成功解决了上述传统托辊的问题：8图 2 内部结构图（1 压盖；2 弹簧；3 动陶瓷环；4 静陶瓷环；5 尼龙轴承座；6轴承；7 轴；8 筒皮）1．托辊的核心是轴承，保护轴承的办法是密封结构，托辊的使用效果实际 由密封结构的密封效果所决定，密封结构是托辊的核心技术该托辊结构中，采 用高硬度氧化铝或氮化硅陶瓷作为接触式密封材料，图 2中陶瓷环 3和陶瓷环 2 组成端面密封摩擦副的静、动摩擦片，预压弹簧 6保持静、动陶瓷密封面稳定结合和磨损补偿，这种接触式陶瓷密封结构的密封效果严密、使用寿命长以此组 成陶瓷密封结构静、动陶瓷密封面表面抛光处理，并在表面预留存放固体润滑 剂孔隙，静、动陶瓷密封面之间的摩擦系数极小，托辊的旋转阻力小2．托辊的轴向窜动一直难以克服由于轴承与托辊轴采用过盈量较小的冷 装，皮带机承载工作时，托辊很容易发生轴向窜动，尤其是侧向托辊目前美国 等发达国家的高速、长寿命托辊均采用双列圆锥滚子轴承（如美国朗艾道公司制 造的圆锥滚子轴承托辊），以此承载托辊运行过程中产生的轴向力，但造成托辊 的价格过于昂贵、安装精度要求高。

我公司托辊结构中，轴承采用深沟球轴承， 托辊两端陶瓷端面密封结构中的弹簧为预压紧状态，当托辊发生轴向窜动时，预 压弹簧缓冲轴向力而起到保护托辊深沟球轴承的作用，这种轴承、陶瓷密封结构 有类似于圆锥滚子轴承的作用，具有较大的轴向承载能力3．为了减小托辊使用过程中的径向跳动，就必须提高托辊两端的同轴度精 度我公司托辊生产装配技术是，以管体外径为基准对管体两端加工，轴承座过 盈压装、压盖螺钉连接的生产技术，减化了生产工艺，避免了焊接变形的误差， 有效保证了托辊两端轴承位置的一致性鉴于冷拔光轴精度不稳定和弯曲变形的 缺陷，通过车、磨削加工冷拔光轴两端，确保托辊轴的同轴度托辊轴承座为尼 龙材料制成，并采用过盈配合的方法压入托辊筒皮的两端，提高了管体两端轴承 的同轴度，又可将本来圆度达不到要求的筒皮管体涨圆，托辊的径向圆跳动大大 降低托辊的运行质量的好环对带式输送机的运行阻力、功率消耗、输送带的使用 寿命、维护工作量及运输成本都有很大影响从设计思想上，我公司托辊完全不 同于传统托辊，是一种创新的带式输送机托辊从密封效果上，更加有效地防止 有害物质的侵入，保证轴承的工作环境清洁，确保了托辊与胶带之间始终处于滚 动摩擦状态。

从托辊结构上，托辊的零部件为尺寸一致的标准件、注塑件，采用 过盈压装和螺钉连接方式，而非传统托辊的焊接连接方式，托辊的精度完全可 控，大大降低了托辊的径向跳动，降低了托辊运行噪音从现场使用上，完全克服了传统托辊受力状况差、密封圈老化快、使用寿命 短、噪音大的问题在大运量、高速度、工况条件差的情况下，能稳定地长时间 运行，减小了设备停机检修时间和故障出现地概率我公司旨在以托辊为依托， 在冶金、水泥、煤矿、矿山、港口等不同行业进行实际应用考核、验证和推广应 用，为开发新一代高速、长寿化带式输送机做出贡献。