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皮带输送机托辊使用寿命短的原因剖析,附改进办法
发布时间:2019-09-03 16:10浏览次数:

    托辊是带式输送机的重要组成部件。其内部结构由筒皮、托辊轴、轴承、轴承座、密封、档圈等组成。在皮带机的运输过程中承受70%以上的阻力,是皮带机中用量最大、更换频率最高的零部件。


    如果皮带机托辊寿命短,经常需要更换,严重影响生产。本文分析托辊寿命短的原因及如何提高其使用寿命。


皮皮带机托辊

    托辊寿命短原因分析


    1、密封效果不好


    托辊内部采用的密封是轴向非接触迷宫式密封,其特点是在内、外密封件之间形成很小的曲折间隙来实现密封,防尘效果较好,但其防水效果较差,最终影响托辊的使用寿命。


    2、托辊轴同轴度差


    托辊轴为冷拔光轴,使用冷拔光轴的特点是其表面粗糙度及尺寸精度不经加工就可达到图纸要求,用起来方便,省工省力,但是由于冷拔光轴生产中胎具的磨损等因素造成尺寸精度不稳定、时常有超标现象,加上在运输过程中易造成弯曲,使托辊轴的同轴度差,托辊轴两端安装的轴承间隙得不到保证,从而托辊旋转阻力增大,影响托辊的使用寿命。


    3、轴承座同轴度差


    托辊所用轴承座是冲压结构,与筒皮配合处不经加工,轴承座直接焊在筒皮上,冲压时轴承座不圆或与筒皮配合处的端面不平等问题,均易造成与筒皮焊接后两端轴承座的不同轴,致使轴承游隙减小,旋转阻力增大,转动不灵活。平行托辊一般为下托辊,如果物料温度较高或黏度较大或清扫器工作不佳时,平行托辊磨损就会比较严重且摩擦阻力大,造成运输成本高。


托辊组


    改进办法


    1、托辊密封改进


    密封的作用是为了防止外界灰尘、水分等浸入轴承。按密封件与其作用相对运动的零部件是否接触,可以分为接触式密封和非接触式密封。鉴于原托辊密封存在的缺点,重新设计了一种新型密封圈结构形式。这种新型密封结构将接触式密封与非接触式密封组合使用。接触式密封用耐油橡胶制成,具有良好的综合力学性能,较高的回弹性及耐磨性。其利用橡胶密封与托辊轴之间的过盈量紧密地结合在一起,从而有效地解决了托辊防水的问题,同时也有阻止灰尘进入的作用。非接触式密封为轴向迷宫式密封,分为内密封和外密封,内、外密封件之间形成很小的曲折间隙来实现密封。轴向迷宫式密封防尘效果较好,阻力也小,密封可以沿轴线套上去,装拆十分方便。因此,两者有机的结合可使托辊更好地实现防水、防尘的作用。


    2、提高托辊轴的同轴度


    鉴于冷拔光轴精度不稳定和在运输等过程中造成不同轴无法补偿的缺陷,采用圆钢料加工成阶梯轴代替冷拔光轴,通过加工手段来保证轴两端同轴度,对轴两端安装轴承处进行磨削加工。


托辊轴承


    3、提高轴承座的同轴度


    为保证两轴承座的同轴度,将轴承座与筒皮配合处的圆周及端面均进行加工,这样便可有效地克服冲压时轴承座不圆或与筒皮配合处的端面不平等问题,从而通过加工手段来保证两轴承座的同轴度。


    4、加工工艺的改进


    修改轴向挡圈切槽的加工工艺顺序,先组装密封,按标准要求留出轴向窜量,再加工轴向挡圈切槽,从而避免了轴向窜动值过大的问题,有效地保证其轴向窜动值不大于0.7mm。


    5、减少滚筒的接触表面积


    将平行托辊的筒壁改成若干个不锈钢的滑环,用挡块和轴钉固定,以替代托辊体。如果在腐蚀性较小的地方使用,也可不用不锈钢而用普通碳素钢或用尼龙棒直接车成圆轮固定在轴上。圆环数量可据皮带机的宽度而定。挡块、螺钉和轴可用碳素钢制成。同时将平行托辊表面均匀地粘上一层尼龙布,可延长托辊的使用寿命。


    6、滚筒的改进


    采用数根圆钢代替筒体。这样既能有效地提高表面粗糙度,增大摩擦力,又能减少表面积,不易粘附物料,在滚筒内部装设两个旋转叶片,当有物料进入时,通过旋转叶片,物料可以从两端盖孔中排出。


托辊选择


    托辊的选择


    市场上托辊种类很多,究竟那种托辊更适合用户的需要呢?这要用科学的计算分析方法,以便用户能够从中获得最大的经济效益。


    1、托辊载荷的计算


    托辊载荷分为静载荷和动载荷,托辊的载荷计算研究还不十分完善,有些载荷的规律尚不清楚。


    托辊的静载荷计算中主要考虑物料及输送带的正压力,在弯曲段还应考虑输送带张力的作用,特别是在凹凸弧段。对槽型托辊受力分析主要是载荷在3个托辊上的分配问题,尤其是在凸弧段,目前多数计算都把中间托辊看作是受力最大的,按物料重的70%和输送带重的40%计算,但是侧托辊受载后两个轴承的受力不等,同时还有比较大的轴向力。


    托辊的动载荷是托辊实际选型中必须加以考虑的。托辊动载荷是由多方面的因素产生的,主要有:


    ①托辊辊壳偏心转动时产生的动载荷;


    ②托辊偏心转动与输送带相互作用而产生的动载荷;


    ③输送带及物料运动中对托辊冲击产生的动载荷;


    ④输送带横向弯曲振动拍打托辊产生的动载荷;


    ⑤输送带张力变化对过渡段托辊、弯曲段托辊产生的动载荷;


    ⑥高速运行的输送带通过托辊时物料和输送带变形对侧托辊作用力,特别是物料中含有大块时其冲击力是最大的,目前这方面的研究还很少;


    ⑦转载处托辊受物料下落的冲击动载荷。正确地计算这些载荷对于选择托辊、估算托辊的使用寿命是非常重要的。


托辊


    2、托辊的寿命与可靠性的估算


    在对环境和托辊的受力进行分析之后,就要对托辊的寿命和可靠性进行估算,这项工作应当由设计单位和托辊的制造商联合完成,并能向用户提供分析报告。托辊的寿命及可靠性的分析对用户来讲是很重要的,是用户技术经济评价的重要尺度。


    3、托辊制造商实力


    影响托辊质量的一个很重要的因素是托辊制造商的技术力量、技术装备、科学的管理和良好的服务意识,生产商应当能为用户提供完整的技术服务,从设计计算、托辊选型、经济技术分析到整机设计。


    目前市场上托辊种类繁多,性能差异很大,从寿命上看有的托辊运转几天甚至几个小时就报废,而有的可正常运转十几年。在选择托辊时,用户可以结合这些影响性能的因素及选择方法,选择出合适的托辊。


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