托輥是皮帶輸送機的重要部件,量大面廣,托輥質量的好壞直接影響皮帶輸送機的運行性能。通過對托輥長期研究以及大量的托輥實測數據分析,發現徑向圓跳動、旋轉阻力、密封性能是直接影響托輥質量的三個關鍵技術。解決了這三個關鍵技術,托輥的質量就有了保證。
1、徑向圓跳動
在輸送量相同的前提下,提高帶速比增大帶寬更有利。提高帶速可以降低輸送帶最大張力與強度等級,節省巷道開拓的基建費用與輸送機的投資費用。隨著大運量的生產需要,皮帶輸送機的帶速越來越高,勢必對托輥的徑向圓跳動提出更高要求,因為徑向圓跳動將會產生輸送帶垂直方向上的振動,它的大小直接影響輸送帶的運行平穩性,帶速越高,影響越大。輸送帶振動不僅會產生輸送帶附加動張力,增加驅動功率,而且會使物料在運輸過程中大量灑落,降低運輸效率。造成托輥徑向圓跳動大的原因主要有以下兩個方面:
(1)加工因素
管體鏜孔工藝不當與加工設備精度不足,會造成管體同心度偏差。此偏差將直接在組裝后的托輥上反映出來,即徑向圓跳動加大。
(2)管體的選擇
管體選擇對托輥徑向圓跳動有著重要的影響,是托輥徑向圓跳動過大、超過標準要求的最大因素。
20世紀80年代初,通過對管體的大量試驗研究分析,得出托輥的管體應采用托輥專用管,即有縫焊管。因為有縫焊管的外圓幾何尺寸偏差遠小于無縫鋼管。
采用有縫鋼管生產的托輥,其外圓不需要進行加工就可達到標準規定的徑向圓跳動要求,而無縫鋼管生產的托輥則難以達到標準要求,既造成生產成本的提高,又使托輥管體壁厚不均勻,產生偏重。因此,選用托輥專用焊管作為托輥管體,采用專用的托輥管體鏜孔設備,可保證托輥的徑向圓跳動符合標準要求。
2、旋轉阻力
水平皮帶輸送機驅動功率主要取決輸送帶的總運行阻力,托輥旋轉阻力在總運行阻力中占有相當大的比例。密封結構型式為迷宮式的托輥旋轉阻力約占15%,接觸式托輥約占35%,可見托輥旋轉阻力對皮帶輸送機驅動功率有較大的影響。所謂托輥旋轉阻力,就是指托輥在一定轉速和載荷作用下,為克服軸承、潤滑脂及密封件在旋轉過程中所形成的摩擦阻力在托輥外圓上需要的切向力。
經研究分析,密封結構型式對托輥旋轉阻力有較大的影響,接觸式密封的旋轉阻力要比迷宮式大得多。
除了密封結構型式外,影響托輥旋轉阻力還有軸承、密封件質量和軸承座、管體與軸的加工誤差以及托輥裝配誤差。
(1)軸承、密封件質量
托輥是轉動件,軸承是托輥轉動必不可少的組件,軸承質量對托輥旋轉阻力有著直接影響。軸承徑向游隙的大小、滾珠與內外圈溝槽的加工精度以及保持架材質的選用都直接影響托輥旋轉阻力的大小。經測試表面,大游隙托輥軸承的旋轉阻力約是普通軸承的50%,國外SKF公司大游隙軸承與國產KA系列大游戲軸承都是較好的托輥軸承。