带式输送机托辊的种类和应用

带式输送机托辊的种类和应用

马会勇

中煤科工集团北京华宇工程有限公司平顶山分公司 河南省平顶山市 467000

摘要:本文针对几种带式输送机托辊的轴承座及其密封结构进行分析比对，并结合现场应用和制造过程中遇到的问题进行了必要的改进，在保证产品质量和使用寿命的前提下大幅提高托辊的密封性能及承载能力并减少托辊旋转运行阻力。

关键词:带式输送机托辊;种类及应用

引言：随着煤炭、电力、港口、冶金等产业不断发展，带式输送机应用范围不断扩展，使用量逐年增加，并向大运量、长距离、高速度的方向发展。作为带式输送机的一个单元，托辊外形小，结构简单，在带式输送机整机中使用数量巨大，其质量优劣直接影响到输送机的性能，如胶带寿命、电机功率、装载能力及托辊使用数量等。因其长期运转，托辊在承载时还时刻与胶带发生接触摩擦并禁受各种变载冲击、灰尘、潮湿、淋水、盐雾等恶劣工况。因此，优化托辊结构，提高托辊制造和装配质量显得尤为重要。

1. 带式输送机托辊结构分析比对

目前，国内外使用的带式输送机托辊以下列几种较为典型。下面就以下列几种托辊的轴承座及其内部密封形式做以分析比对。

1.1国产某型带式输送机托辊

国产某型带式输送机托辊一般应用于煤矿及其井下作业面。由于该托辊使用铸铁轴承座，其性能不低于HT150，承载能力突出。轴承座与管体采取过盈配合。由于轴承座外圆与管体端部止口均需机械加工，在专用设备及工装辅助加工下可使其具备良好的装配精度。其密封型式为非接触式迷宫密封，使用尼龙材

质。密封内圈低过盈度装配于轴上，密封外圈装配于轴承座内圆，并利用外圆上的凸环嵌入至轴承座的沟槽内，防止轴向窜动。该托辊结构简单，易于装配

与维护，无需焊接工艺及设备，正常工况下的运行阻力系数为0.035，使用寿命不低于6000小时。

因该型托辊轴承座为铸件，轴承座及管体各配合部位均需机械加工，从而导致机械加工量较大，铸件及机械加工成本过高。该型托辊轴向只依靠密封外圈的凸圆定位，因密封外圈的尼龙材质强度较低，轴承和密封极易窜出。防水密封性能略差，无法满足现行国家及行业标准。

2.2日系某型带式输送机托辊

日系某型带式输送机托辊应用较为广泛。该托辊使用冲压轴承座，重量较铸件轴承座大幅降低，并因此减少旋转运行阻力。尤其在长距离、大功率带式输送机的应用效果最为显著。轴承座压入钢管后，通过双端自动焊机将轴承座周边完全焊实，安全性能良好强度统一。轴承外部的迷宫密封形成一个复杂、弯曲而狭窄的通道，并在密封腔内充入润滑脂形成良好的防尘、防水性能。密封内圈外设置一个弹性挡圈，可有效防止轴向窜动。该托辊正常工况下的运行阻力系数为0.02，使用寿命不低于15000小时。由于该型托辊轴向只依靠密封内圈外设置的弹性挡圈定位，因密封圈的尼龙材质强度较低，无法有效抵御外部环境的影响(冲击、磨损、热变形等)，所以该形托辊密封结构在运行一段时期后极易失效。防尘、防水性能初期使用效果良好，如遇恶劣工况运行一段时期后则无法满足现行国家及行业标准。

2.带式输送机托辊的种类及应用

2.1托辊的种类

托辊主要是支撑输送带及输送带土的物书卜，保证输送带稳定运行，托辊能否正确合理的选择将直接影响整条带式输送机的稳定运行。托辊的型式主要分为:

(1)槽形托辊。托辊都是成组地安装在输送机仁。上托辊组可以山单个托辊的平行托辊和两个、三个托辊的槽形托辊组，中间托辊都是水平布置，侧托辊的槽角一般为35°和45°，一台输送机中使用最多的是35°槽形托车昆和35°槽形前倾托辊，其选配有三种方式:全前倾托辊、部分前倾托辊、无前倾托辊。槽形托辊可以降低托辊架的高度，减小等效的托辊组间距，用与输送带的刚度较小和空间较小的地方。

(2)缓冲托辊。缓冲托辊安装在输送机的受料处，用来保护输送带。缓冲托辊的领定负荷和标准托辊相同，其槽角有35°和45°两种形式。选用棉布芯输送带时只能使用35°槽形缓冲托辊，选择45°槽形缓冲托辊时可在导术}槽不受物料冲击的地方使用。

(3)调心托辊。调心托辊用来自动纠正输送带在运转中运转的过量跑偏，防比输送带蛇行，以保证输送带的稳定运行。需要设置调心托棍的输送带中一般每十组托辊设组调心托辊。

(4)回程托辊。回程托辊的标准样式是平行下托辊，它也是使用最多的一种下托辊。大型的输送机也可采用两个辊子，两个辊子布置成V形用以防止跑偏和较高的承载能力，多数做法是每隔七组平行下托辊连续设3组V形和V形前倾下托辊。

(5)过渡托辊。大运量、长距离、输送带张力大和重要的输送机一般均应设置过渡段，过渡段就是布置过渡托辊的地方。

(6)螺旋自清扫托辊。螺旋托辊用于清扫输送带承载面上粘附的物料，其作用和清扫器相同，一般将距离输送机头部滚筒最近的那组下托辊设计为螺旋托辊。

2.2 托辊的应用

托辊在应用过程中，径向跳动量、旋转阻力、防水防尘、噪声等性能参数与常速运转时相比都有了很大改变，所以制约托辊旋转的因素我们可以从以下几个地方来体现:

（1）密封结构。托辊一般运行在潮湿多尘的恶劣环境下，为了减小旋转阻力，大部分托辊的密封结构选择的是迷宫式密封。在高速运行的情况下，由于内摩擦的存在，必然导致热量的产生，引起轴承内密封腔内温度的升高，随着温度的升高润滑脂出现汽化现象。托辊停止运行后，随着温度降低轴承密封腔内气压下降，从而产生吸气过程，伴随着吸气过程，大量的粉尘颗粒进入轴承密封腔内导致润滑脂的污染和千化，从而加快轴承的磨损。润滑脂随汽化现象不断发生而逐渐减少到一定程度后，轴承将在干摩擦状态下运行，这势必加剧轴承的磨损，大大缩短托辊的使用寿命。

(2)径向跳动量。托辊的径向圆跳动的产生主要由两点引起:托辊管体的选择及管体、主轴、轴承座等部件的加工影响。

(3)旋转阻力。除密封结构、各部件的材料选择外，旋转阻力的产生很大程度上源自于托辊的加工装配，其中各部件的同轴度对托辊的旋转阻力有着明显的影响。

径向跳动量与旋转阻力的大小很大程度上是与托辊的机械加工质量相关的。机械加质量主要是指机械加工精度和表面质量。加工精度指的是零件在加工后的实际几何参数(尺寸、儿何形状和表面相互位置)与理想零件的儿何参数相符合的程度，其符合程度越高，则要求加工精度越高，其差别即为加工一误差。表面质量是指零件表面儿何特征和物理力学性能，主要包括表面粗糙度、波度和表面层的物理力学性能。机械加工质量对零件的耐磨性、配合性质、零件疲劳强度、耐腐蚀性能、工作精度都有着重要的影响。生产实践，任何的加工方法都不可能把零件做的绝对准确，我们要做的就是尽量把加工误差降到更小、表面质量做到更好。

结语

托辊的选择主要考虑托辊组的承载能力和寿命。需要考虑下列因素:载荷的大小和特性、输送带的宽度及运行速度、应用条件、带式输送机的工作制度、轴承寿命、维修制度等。

所以托辊的选用对于带式输送机的压常使用、稳定运行、维护费用、功率消耗、整机价格有重要影响。

参考文献

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