在散狀物料的輸送中皮帶輸送機(jī)起著十分重要的作用。托輥是皮帶輸送機(jī)中的最關(guān)鍵、最基本的部件之一,托輥的作用是支撐輸送帶,減小運(yùn)行阻力,并使輸送帶的垂度不超過(guò)一定限度,以保證輸送帶平穩(wěn)運(yùn)行。托輥的重量約占整機(jī)重量的30%~40%,其價(jià)格約占整機(jī)價(jià)格的25%~30%。因此托輥的性能指標(biāo)將直接影響皮帶輸送機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)成本等。
1、托輥性能的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)
根據(jù)用戶(hù)對(duì)托輥性能的要求以及我們的實(shí)際設(shè)計(jì)、制造經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出目前對(duì)托輥性能的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)有:①使用壽命;②振動(dòng)與噪聲;③運(yùn)行阻力。
2、影響托輥主要性能指標(biāo)的因素
(1)托輥的壽命
在大多數(shù)情況下托輥的失效一般都是軸承的失效,所以托輥的壽命取決于軸承的壽命。影響軸承壽命的主要因素有軸承的類(lèi)型及托輥的潤(rùn)滑密封方式。目前托輥使用的軸承類(lèi)型主要有:深溝球軸承和圓錐滾子軸承。深溝球軸承價(jià)格相對(duì)較低、旋轉(zhuǎn)阻力小、對(duì)加工精度不敏感而被國(guó)內(nèi)大多數(shù)托輥廠(chǎng)家選用。但通常球軸承的主要失效是點(diǎn)蝕,一旦出現(xiàn)蝕斑即會(huì)很快擴(kuò)展,最終導(dǎo)致軸承整體失效。而圓錐滾子軸承由于是線(xiàn)接觸,所以壽命較高,但對(duì)安裝精度比較敏感。比較國(guó)內(nèi)外的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看,圓錐滾子軸承相對(duì)球軸承壽命更高,性能更可靠。
托輥軸承的密封結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑方式是影響托輥壽命的另一個(gè)重要因素。托輥一般運(yùn)行在潮濕多塵的惡劣環(huán)境中,如果密封或者潤(rùn)滑不良必然加速軸承的磨損,大大縮短托輥的使用壽命。
目前軸承的密封方式主要有兩種:①迷宮式密封,其特點(diǎn)是運(yùn)行阻力小,防塵性好,但防水性、密封效果差,低溫旋轉(zhuǎn)阻力成倍增增長(zhǎng);②接觸式密封,密封效果較好,但運(yùn)行阻力稍大。
潤(rùn)滑方式有如下兩種:①一次性注油潤(rùn)滑,適于短期運(yùn)轉(zhuǎn)的托輥;②可注油潤(rùn)滑,優(yōu)點(diǎn)是即能排除滾道內(nèi)的污物,又能使軸承處于良好的潤(rùn)滑狀態(tài)。
不可否認(rèn)軸承的類(lèi)型和托輥的潤(rùn)滑密封方式是影響托輥壽命的主要因素,但托輥的加工制造過(guò)程也對(duì)其壽命產(chǎn)生一定的影響。例如軸向尺寸誤差太大,軸向間隙過(guò)大,會(huì)導(dǎo)致軸向竄動(dòng),破壞潤(rùn)滑和密封;若安裝質(zhì)量不好,容易導(dǎo)致跑偏,降低使用壽命等。
(2)振動(dòng)與噪聲
由于托輥存在安裝制造上的偏差,使本來(lái)處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的托輥產(chǎn)生較大的徑向跳動(dòng),隨著管徑增大,托輥徑向跳動(dòng)也越大,這也是輸送機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲的主要原因之一,因此托輥安裝制造誤差對(duì)輸送機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行有很大的影響,盡可能減小制造誤差是輸送機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。
(3)運(yùn)行阻力
托輥運(yùn)行阻力與軸承的類(lèi)型、安裝精度、潤(rùn)滑及密封方式等有關(guān)。軸承軸向游隙過(guò)小,托輥軸、軸承座、殼體的同軸度超差以及潤(rùn)滑脂過(guò)早變稠變硬都會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行阻力增大。
3、改進(jìn)措施
(1)提高托輥壽命的措施
如上述分析,托輥的壽命主要取決于軸承的壽命及潤(rùn)滑密封方式及加工制造精度。因此可以采取如下措施提高其使用壽命;
①選擇圓錐滾子軸承或者大游隙專(zhuān)用軸承
國(guó)外的應(yīng)用情況表明圓錐滾子軸承的可靠性較高,使用壽命更長(zhǎng)。近年來(lái)托輥生產(chǎn)廠(chǎng)家廣泛采用KA大游隙專(zhuān)用軸承,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也表明:即便在十分惡劣的條件下運(yùn)行,專(zhuān)用軸承的使用壽命也大大高于普通軸承。
②采用組合式密封方式及可注油潤(rùn)滑方式
組合式密封是結(jié)合了迷宮式密封和接觸式密封兩種密封方式優(yōu)點(diǎn)的一種混合密封方式;可注油式潤(rùn)滑方式不盡可以克服一次性注油潤(rùn)滑方式的缺點(diǎn),而且還可以保持軸承處于良好的潤(rùn)滑狀態(tài),同時(shí)將軸承滾道內(nèi)的污物及時(shí)排除,大大提高軸承的使用壽命。
③減少加工制造誤差
可以將托輥軸承組件單獨(dú)生產(chǎn),然后將組裝成一體的軸承組件作為一個(gè)零部件,投入到組裝、焊接工序。這樣控制環(huán)節(jié)大大減少,累計(jì)誤差也可以大大降低。設(shè)計(jì)專(zhuān)用的工裝卡具,選用直接組裝定位基準(zhǔn),甩掉中間過(guò)程誤差,也是減少托輥制造誤差的一種有效方式。
(2)減少振動(dòng)與噪聲的措施
最有效的辦法是采用徑向偏差較小的焊縫鋼管。同時(shí)選用徑向跳動(dòng)較小的圓錐滾子軸承,運(yùn)轉(zhuǎn)噪也會(huì)降低。
(3)減小運(yùn)行阻力的措施
①選用KA大游隙專(zhuān)用軸承
②提高軸的加工質(zhì)量
軸兩端一次加工,并磨削成型。
③提高裝配質(zhì)量
裝配前軸承座內(nèi)部雜物必須清洗干凈;密封圈與軸承一起用托輥?zhàn)詣?dòng)壓裝機(jī)壓入軸承座;將內(nèi)密封件輕壓壓入軸承座內(nèi)與軸承外圈接觸后即停壓;內(nèi)、外擋圈按順序分別壓人軸承座內(nèi),輕壓至接觸內(nèi)密封圈后立即停壓;托輥裝配完畢后,必須檢驗(yàn)轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活,并檢查調(diào)整擋板與擋圈之間的間隙。
提高托輥主要性能指標(biāo)的措施除了通過(guò)改進(jìn)托輥的生產(chǎn)加工工藝及加強(qiáng)質(zhì)量控制手段外,還要特別注意托輥在運(yùn)輸過(guò)程中避免碰撞,皮帶輸送機(jī)使用過(guò)程中要加強(qiáng)維護(hù)、保養(yǎng)等。