带式输送机托辊结构的分析与改进.doc

带式输送机托辊结构的分析与改进
【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;托辊轴承座;迷宫密封;结构改进
1、概述
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。
2、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结构较为典型。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。

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,结构参见图1。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,,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。

日系某型带式输送机托辊应用较为广泛,结构参见图2。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。,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。

该型托辊为我公司先期结合国内外各类托辊,经设计人员多年潜心研制而成。运行使用20余年,应用于各类场所,性能稳定可靠,其结构参见图3。轴承座、轴盖、端盖均为冲压件,主要配合尺寸全部以工装模具控制一体成型。钢管两端加工止口,将轴承座压入管体利