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河北躍興輸送機械制造有限公司
帶式輸送機托輥密封設計
帶式輸送機由傳動滾筒、改向滾筒、托輥或無輥式部件、驅動裝置和輸送帶等幾大件組成。托輥是帶式輸送機上用量多、分布廣的組件,一般分布于整機的全程中,其質量約占整機質量的1/3,價格是整機的1/5~1/3。同時托輥也是帶式輸送機上故障率高的組件,其失效形式一般均為軸承損壞,不能靈活旋轉。不論是布置于承載段的V形托輥,還是分布于回程段的平托輥均與帶式輸送機的輸送帶接觸,當托輥旋轉失靈或不能旋轉時,必然會引起整機工作阻力增大,能耗增加,加速輸送帶的磨損,嚴重時還會出現超載停機和輸送帶撕裂、斷帶現象。因此,良好的托輥密封結構是提高托輥壽命、降低整機故障率和減少維護成本的關鍵。
1、常用托輥形式
礦用帶式輸送機托輥的潤滑主要采用脂潤滑。輸送機托輥主要有2種:①用于承載段的V形托輥;②用于回程段的平托輥。目前帶式輸送機托輥密封結構和密封形式主要有2種:①應用于沖承座的端面,帶有環形密封槽的內外封圈的組合密封形式的迷宮密封;②碗形密封結構,靠橡膠等彈性體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。
托輥安裝固定在轉軸上,其上外密封環面排有許多環形的矩形密封齒、槽,軸旋轉時,外密封與軸同時旋轉,與內密封環之間產生相對旋轉,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,出現劇烈的旋渦現象,氣流的大部分能量轉化為熱量而散失,氣體壓力逐級下降,從而實現密封的作用。
2、托輥失效原因分析
帶式輸送機托輥在卡死不轉,輸送帶磨破、磨穿之前,都會有一個托輥軸承發出叫聲,托輥時轉時不轉的過程。經過 發現,軸承內已沒有潤滑脂,灰塵或雜物擠滿滾道,把圓球與滾道擠死,或軸承已散架,圓球偏向滾道一邊。造成失效的原因是:①外界的雨水、灰塵或雜物進入軸承腔;②潤滑脂外溢,造成腔內無潤滑脂而干磨。
帶式輸送機托輥的壽命主要取決于軸承的壽命,軸承的壽命又取決于是否有良好的潤滑。如果托輥密封設計不合理或密封在工作中磨損, 易造成軸承的密封腔內進水、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。
3、迷宮密封結構的缺陷
托輥為低速旋轉,旋轉產生的允許壓力差小,由于加工裝配存在誤差,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,間隙大的地方污染物易進入,產生磨料磨損,導致磨損加劇。
4、托輥密封的改進設計
油封是一種旋轉用唇形動密封圈,主要用于密封低壓工作介質,防止潤滑油(脂)外泄及外界灰塵、雜質侵入設備內部。在自由狀態下,油封的內徑小于軸徑,這樣,當油封裝到軸上后,有 的過盈量,即使沒有彈簧油封也有 的徑向力作用在軸上。為了密封的性,減少或者彌補因軸在運轉時產生振動而造成的唇緣與軸頸的局部間隙,在油封唇緣的上方,加裝一個彈簧,依靠彈簧對軸的抱緊力來克服軸在旋轉狀態下因振擺、跳動所造成的間隙,使油封的唇緣能始終緊貼于軸的表面。改進后的具有擋圈結構的雙唇形密封,在滾動軸承兩側放置密封性能良好的旋轉式內、外唇形密封膠圈。唇形密封圈有回彈能力很大的唇部,箍緊彈簧,使唇口對軸承具有較好的追隨補償性,較小的唇口徑向力始終將軸包含著,使軸與密封件的相對運動部位的有間隙密封變為無間隙密封,從而獲得了較好的密封效果。同時,軸承腔內部的潤滑脂也不會往外流失,使軸承壽命得以延長,大限度地減少了帶式輸送機托輥卡死不轉的可能性。內、外均進行密封,切斷了外界雨水、灰塵進入托輥軸承腔內的通道,密封效果有了明顯的提高,軸承壽命可延長1~2倍。