常用托輥的密封結構形式和應用工況分析

　　托輥沖承座是 帶式輸送機的重要組成部件之一。它的作用是 支撐輸送帶，使輸送帶的垂度不超過限定值以減小運行阻力，帶式輸送機平穩運行。托輥沿輸送機全長分布，數量很多，它的工作性能直接影響帶式輸送機的整機性能。托輥的全部質量約占整機的1態，價值約占整機的20%~25%。
帶式輸送機的主要阻力是 承載分支及回程分支托輥旋轉所產生的阻力的總和。由此可知，托輥的旋轉阻力對帶式輸送機的工作狀況有著很大的影響，托輥旋轉阻力大或轉動不靈活甚至堵轉，不僅使帶式輸送機的能耗增加，而且會明顯降低輸送帶的壽命。因此，提高帶式輸送機托輥的質量對增加帶式輸送機的運行性、節約鋼材和降低能耗，都具有非 常重要的實際意義。
長期以來，托輥的使用壽命一直被從事礦用帶式輸送機設計和維修的技術人員所關注。
因為它是 帶式輸送機上用量較多、分布較廣的組件，一般分布于整機的全程中(如上承載用的是 “V”型托輥組，下回程用的是 平托輥組)，其重量約占整機重量的1/3，價格約占整機的1/5~1/3。
同時它也是 帶式輸送機上出現故障率較高的組件，其失效形式一般均為軸承損壞而不能靈活旋轉。不論是 布置于承載段的“V”型，還是 分布于回程段的平托軸均都直接與帶式輸送機的膠帶接觸，當托輥旋轉失靈或不能旋轉時，就必然會引起整機工作阻力增大，能耗嚴重，加速膠帶的磨損，嚴重時還會出現超載停機和膠帶撕裂、撕斷現象。
但是 就托輥的使用工況來講，應屬于低速輕載，在軸承選型正確、結構合理、制造和安裝合格的情況下，軸承為什么不能到達設計壽命、甚至   短昵?通過對現場出現故障的托輥進行解剖分析，可確定其主要原因是 由于托輥軸端的旋轉密封失效所致。因此，長壽命密封的設計是 提高托輥壽命的關鍵，是 降低整機故障率、降低維護成本的根源。
1、常用密封結構形式
不論是 應用于承載段的“V”型托輥還是 回程段的平托輥，就其密封結構來講大致上有兩大類：一種 是 應用于沖承座的端面帶有環形密封槽的內、外密封圈組合密封結構形式的迷宮密封。
其工作原理是 ：
安裝固定在轉軸上的徑向端面排有許多環形的矩形密封齒、槽的外密封環，軸旋轉時，外密封環與軸同時旋轉，它與內密封環之間就產生了相對旋轉，當氣體從一個密封齒、槽間隙進入下一個密封齒、槽時，會因運動速度不同而膨脹，出現強烈的旋渦現象，氣流的大部分能量轉化為熱量而散失，其焙值恢復到接近于間隙前的值，氣體壓力逐級下降，從而達到密封的作用。
另一種 是 應用于鑄鐵軸承座的碗形密封結構，如圖2所示。其工作原理是 ：
耐油橡膠或皮革制成的彈性碗形件，在裝配預緊力的作用下，通過碗形件的磨損產生彈性變形來實現密封。
2、使用工況和失效原因分析
2.1工作環境
對于應用于煤礦的帶式輸送機來講，一般均為長期工作于環境非 常惡劣的井下，由于井下空氣流動性差，其空氣潮濕，粉塵、煤塵等污染物較多。如果托輥沖壓掛鉤密封設計不合理或密封在工作中磨損，   易造成安裝軸承的封閉腔內進水、泥漿和灰塵，加速托輥內的軸承磨損，從而導致托輥過早報廢。
2.2應用工況
雖然整機的運輸量較大，托輥布置較多，但考慮 到為了膠帶正常連續運轉，   嚴格控制膠帶的下垂度，因此對于每一段或兩個托輥組來講，每個托輥的承重量還是 較小，又因托輥的轉速較慢，故托輥的應用工況屬低速輕載。
2.3結構缺陷
1)迷宮密封的缺點。
托輥工況特點為低速旋轉，旋轉產生的允許壓力差小，由于加工裝配的誤差存在，必然會造成旋轉環形齒、槽內的相對間隙分布不均勻，甚至會產生相互間的磨損，在間隙大的地方污染物易進入軸承內，產生磨料磨損，導致磨損的加劇。
2)碗形密封的缺點。
①在溫度差和壓力差較大或分布不均勻情況下，密封唇部產生的彈性變形也不均勻，變形小的部位密封效果差，變形大的部位磨損嚴重。
②碗形密封是 依賴彈性變形來達到密封效果的，由于密封唇部與旋轉件有相對運動，經過一段時間工作后，在摩擦力的作用下要產生唇部的磨損，如果達不到任何補償，起密封效果的彈性力就要下降，密封唇部的變形量也相應量小，造成密封效果不良。