第１３卷第５期（总第８４期） ２００８年１０月 煤 矿 开采 Ｖ０１．１３ Ｎｏ．５（Ｓｅｒｉｅｓ Ｎｏ．８４） ０ｃｔｏｂｅｒ ２００８ Ｃ０ ａｌ ｍｉｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 提高托辊性能的探析 奚丽峰 （煤炭科学研究总院上海研究院测试中心，上海２０¨００６２） ［摘 要］ 通过对托辊简单认识以及性能考核标准中径向圆跳动、旋转阻力、密封性能、使用 寿命等指标的成因分析，提出改善方案，以便稳定地生产出满足安全及客户放心的产品。 ［关键词］ 托辊；旋转阻力；使用寿命 ［中图分类号］ＴＤ５２８．１ ［文献标识码］Ｂ ［文章编号］１００６＿６２２５（２００８）０５ ０７８一Ｏ２ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｏｆ ＩｍｐｒＯＶｉｎｇ Ｐｅｒｆｌ０ｒｍａｎｃｅ ０ｆ Ｉｄｌｅｒ 带式输送机用托辊主要用于输送带的承载、支 撑及调心，使物料流畅地运输到输送机头部，进行 载要求，而管体本身的圆跳动是关键。有缝管的圆 跳动量要比无缝管小得多，因此，应选择有缝管。 卸载。托辊是带式输送机使用量最多的部件，其重 量约占整机的３０％～４０％，价值约占整机的２０％ ～（２）保证加工质量 必须保证两端轴承座孔 的同心度，需要对加工工艺进行调整，将多次加工 变为一次加工、多工位加工改为单工位加工。因此 建议采用一次夹装后，双头同时镗孑Ｌ保证同心度。 １．２ 旋转阻力 旋转阻力是托辊由输送带摩擦力带动管体转 ３０％，其性能的好坏直接影响到输送机的使用性 托辊一般由管体、轴、轴承座、轴承、密封 能。 圈、轴用挡圈等组成。托辊的好坏，主要从以下几 方面评价：径向圆跳动、轴向窜动、旋转阻力、机 动，而托辊轴固定在机架上，两者之问的轴承及密 封圈相对运动产生的一种反向力。旋转阻力将会使 整个带式输送机运行阻力增大、空载消耗的功率 械强度、密封性能、使用寿命等。 １托辊部分性能指标的分析 １．１ 径向圆跳动 大，造成能量的浪费，与现实社会提倡的节能减排 相违背。对于输送机来说阻力越小越好，但没有阻 力是不现实的，只有将它降到最小，使空耗的能量 在高速运转的情况下，托辊的径向圆跳动量过 大将使整条输送带产生垂直于运动方向的上下振 动。转速越高，带式输送机产生振动也就越大，因 此，带速受到很大，输送机的运量也就不能提 高。 分析径向圆跳动产生的原因有以下两点： 降到最低限度。 通过多年检验的实践经验了解到旋转阻力产生 的因素大致有以下几方面： （１）密封结构 托辊的密封结构目前分为两 种，一种是接触式密封结构，转动与静止部分始终 接触，因而密封效果较非接触式密封好，但旋转阻 力较大，此结构如果不是在特殊环境中，如长期浸 在水中，一般不推荐使用。另一种是非接触式密封 （１）托辊管体的材质 托辊管体材质一般用 钢管、非金属材料，一般采购的管体外圆都不加 工，所以管体的外圆跳动将直接导致最终产品的径 向圆跳动。 结构即迷宫式密封，此结构为大部分的生产企业所 采用，由于内外密封圈分别固定在管体和轴上，所 以当托辊转动时，两者理论上不发生摩擦，也就不 会产生阻力，此结构的优点在于旋转阻力小。 （２）加工及装配 加工质量的好坏直接影响 （２）加工影响 镗管体两端轴承座孔的加工 工艺，造成的同心度差异直接反映到径向圆跳动这 一指标上。 根据多年实践经验与考核提出了径向圆跳动的 解决方案： 到阻力的大小。目前主要加工工序有切管、镗两端 孔、内外倒角等。轴承座一般采用冲压或者铸铁车 削而成；轴一般采用冷拔轴，其表面粗糙度及尺寸 精度均应满足要求，通过对其简单的加工，如下 （１）托辊管体材质的选择 由于众多托辊分 散承担整条带式输送机的输送带和物料的重量，托 辊管体承受的载荷不是很大，一般材质均能满足负 ［收稿日期］２【】（】８—０６—２３ ［作者简介］奚丽峰（１９７９一），男，上海人，助理工程师，主要从事运输类机电设备的检测、设计及相关标准的制定工作。 ７８ 奚丽峰：提高托辊性能的探析 ２ｏ０８年第５期 料、打中心孔、铣卡簧槽及倒角、铣两端扁头 （或钻孔）。加工过程中同轴度、直线度起决定性 影响。托辊的组装是最关键的一道工序，每个零件 的相对位置将决定阻力的大小，特别是焊接或压装 过程中产生同轴度偏移错位，如图ｌ所示，托辊轴 偏斜等因素使旋转阻力增大甚至根本转不动。 理想状态 误差一 误差二 图１ 加工及装配的结果 如何生产出保证产品质量，满足煤矿用带式输 送机要求的托辊呢？根据检验中得到的体会，提出 以下几种方案： 内外密封圈时，特别注意保证两者之间不相互接 触，应有１ｍｍ左右的空间。压装ＫＡ轴承时，必 须使尼龙保持架开口向外，轴承装入托辊后，保持 适当的轴向游隙。 １．３ 密封性能 （１）改进密封结构及选用专用轴承 由于接 触式密封结构的先天因素决定了旋转阻力较大这一 事实，因此只有在迷宫式密封结构上进行改进，处 理好旋转阻力与密封性能这一矛盾。保证两道迷宫 密封的基础上在托辊轴向增加一道密封，以增强防 尘防水性能。在轴承内侧增加１个密封垫，一方面 托辊密封性能的好坏最终体现在托辊使用寿命 长短中，而使用寿命对于带式输送机的开机率存在 影响，从而影响到煤炭的产量。根据一系列的试验 确认采用迷宫密封与油脂相结合的方法可以有效阻 挡煤尘或水的侵入，延长使用寿命。具体结构如图 ２所示，２，３，４，５及６所组成的空间内充填润滑 可以防止轴承内的油脂外溢，另一方面也可以防止 管体内的杂物侵入轴承中影响正常转动。在内外密 封圈和轴承中填充１／２～２／３空间的润滑脂，可使 旋转阻力保持在较小的范围内。 轴承应选用托辊专用大游隙ＫＡ轴承，其实托 辊的使用寿命大部分取决于所使用的轴承，由于煤 矿环境恶劣，轴承的损坏通常是磨损及卡死，而非 疲劳。ＫＡ轴承与普通轴承比较最大的优点是游隙 脂，迷宫的弯曲长度越长，托辊使用寿命就会越 长。另外一点，轴用挡圈必须卡入槽中，否则一受 力，外盖、密封圈就会脱开将轴承暴露在煤尘或水 中，托辊很容易被卡死。 和滚珠直径较大，一来对同轴度的敏感度可以降 低，二来对异物的适应能力强，可以将进入滚道的 杂物挤出，不至于被卡死。 ——一——一——一—— —７（＼＼ —… 一 （２）改善加工及装配加工工序的简化对于操 、 作人员出现误差的概率有所减小，良好的设备及熟 练的操作人员对于生产符合标准的托辊至关重要。 对于管体，下料与倒角合并为一次工序、双头镗内 孔对于提高同轴度非常有效果，一次加工比多次加 工产生的误差要小。最好做到一次定位，多工序同 时加工。轴的加工要特别注意铣槽的宽度，太大了 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 １一挡圈；２～外盖；３一密封圈；４～隔环；５一外密封圈 ６一内密封圈；７一轴承；８一挡环；９一轴；１０一管体 图２迷宫密封与油脂相结合 容易造成轴向窜动量过大。适当的窜动量也是必须 的，但要满足标准中规定的不大于１．２ｍｍ。 轴承座的焊接必须采用双头Ｃ０ 保护焊，这 道工序的同轴度好坏也将决定阻力的大小。托辊装 配禁止用锤手工敲打的原始方法，再熟练的工人也 ２结束语 要想生产出满足标准要求的托辊，必须严格控 制加工及装配质量。另外，每道工序后的检验及完 善的出厂检验手段是必不可少的，相信经过以上改 不能保证每次敲打的力度与方向都相同，势必会有 不同心现象的出现。必须用双头压装机，用工装来 保证，用恒定的压力保证每次装配的一致性。压装 进后会使产品质量得到保证与提高，登上一个新的 台阶。 ［责任编辑：王兴库］ ７９
