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河北躍興輸送機械制造有限公司
托輥的優化設計及使用壽命
托輥沖壓支架是 帶式輸送機的重要組成部件,其作用是 承托輸送帶,以輸送機在物料連續運輸過程中具有較小的運行阻力,從而帶式輸送機平穩地運轉。有數據表明,帶式輸送機托輥的總重占整機的30%~40%,其價值占整機的20%左右。托輥的運行性直接影響著帶式輸送機的正常運轉。
煤礦生產中使用的帶式輸送機托輥的失效形式多因軸承的非 正常磨損而失效,這主要因為其工況環境惡劣,粉塵較大。因此,帶式輸送機托輥在設計過程中,其密封形式需要 考慮 。然而,復雜的密封結構使得托輥在工作過程中存在旋轉阻力增大。特別是 長距離、大運量的帶式輸送機,由于托輥阻力較大,使得帶式輸送機啟動力矩較大;運行過程中,耗能較大。本設計針對帶式輸送機托輥因密封結構技術不足所導致的運行阻力大的問題,對現有托輥進行了結構優化,以減小托輥的運行阻力。同時,了托輥轉動副高的密封結構。
帶式輸送機托輥的結構原理,托輥主要由托輥管體、軸承座、軸承及密封組件等組成。托輥的密封結構非 常復雜,為迷宮式密封結構。其作用是 防止環境中的顆粒雜質、水等進入滾動軸承。為了達到此效果,迷宮式的密封結構在設計過程中,密封圈與軸承座內壁之間會有 的張緊力,以托輥在轉動過程中(存在離心力),依然能夠的密封,防止雜物進入托輥內部的密封圈,以保護托輥軸承。
然而,這種 密封結構在低溫環境下,由于橡膠材質的密封圈收縮量大于金屬材質的軸收縮量,使得密封圈與轉動軸之間連接的 加緊密,而此力為托輥旋轉阻力的重要組成部分,使得帶式輸送機在啟動或運轉過程中具有大量功耗。特別是 礦用的長距離帶式輸送機,輸送機使用大量托輥,托輥旋轉阻力造成的功耗對輸送機的正常運轉產生重要影響。此外,托輥的迷宮式密封結構雖然將滾動軸承與環境隔開,但是 隨著時間的推移,密封組件與軸或軸承座之間將會產生間隙,雜質或水分進入托輥內部,使托輥軸承的工作環境惡化,嚴重影響滾動軸承的使用壽命。
針對帶式輸送機托輥存在的此類不足,提出了一種 新型的帶式輸送機托輥設計方案。
相對于原有的托輥結構,新型托輥主要是 對其密封結構、托輥與托輥架的連接結構進行了優化設計。新型托輥主要包括托輥蓋、管體、軸承、軸承端蓋、軸和若干種 密封圈、沖壓掛鉤等。
在托輥兩端各加上一個固定的托輥蓋,托輥蓋和托輥軸通過削平端面和小過盈配合固定在一起,不隨托輥管體轉動。此外,托輥蓋和管體之間連接部位設有密封圈2,這樣托輥蓋將軸與外界環境隔開,可以 避免外界的粉塵、水等對軸承因素進入軸承。
由于托輥蓋的隔離作用,托輥內部的雜質含量將會明顯減少,因此,內部軸承的密封結構不再采用阻力較大的迷宮式密封。軸承的固定形式采用軸承端蓋固定,并在端蓋與軸之間設有密封氈。這種 結構減少了托輥由于密封形式導致阻力大的問題。
此外,為了便于托輥與托輥架的連接,托輥在托輥蓋的圓柱體上需要加工便于固定的端面。因托輥運轉過程中,主要承受切向力和徑向力,所承受的軸向力很小。因此,將兩平行的端面直接卡裝在托輥支架上,支架卡槽與托輥的固定端面采用小過盈配合,進而,托輥和托輥之間連接處將具有 的卡緊力,可實現較為的裝配。