目前,國內(nèi)生產(chǎn)的皮帶輸送機上配套使用的托輥絕大多數(shù)還是傳統(tǒng)的鋼制托輥,高分子托輥與傳統(tǒng)鋼制托輥相比體現(xiàn)的優(yōu)勢不明顯。但是從國際市場上看,發(fā)達國家如西歐、美國等國家,均采用了加強的高分子材料制成的托輥,并已廣泛應用于各行各業(yè)。次發(fā)達國家和落后地區(qū),均采用傳統(tǒng)的鋼質(zhì)托輥。隨著科學技術的進步、人本主義的提高、環(huán)保意識的增強,在我國煤炭系統(tǒng)推廣以塑代鋼產(chǎn)品,對節(jié)約資源、提高輸送設備運輸效率、改善井下作業(yè)環(huán)境具有重大的現(xiàn)實意義。
1、高分子托輥技術核心
目前,市場上的高分子托輥品種多種多樣,無論是尼龍、改性MC尼龍、超高分子量聚乙烯、酚醛樹脂、脲醛樹脂、聚胺脂、橡膠、CTN高分子等其實就是高分子材料和另外不同組成、不同形狀、不同性質(zhì)的物質(zhì)復合粘結而成的多相材料。用這些材料制成托輥輥體,其技術核心在于材料配方(各生產(chǎn)廠家都將材料配方申請專利)。根據(jù)應用目的,選取高分子材料和其他具有特殊性質(zhì)的材料,制成滿足需要的復合材料。該類材料不僅性能優(yōu)于組成中的任意一個單獨的組份,而且還可具有組分單獨不具有的獨特陛能。如高強度、質(zhì)輕、耐溫、耐腐蝕、絕熱、絕緣、阻燃等性質(zhì)。
2、高分子托輥的生產(chǎn)瓶頸
高分子托輥與傳統(tǒng)鋼制托輥相比,就托輥組裝而言,制造工序是相同的,不同的是筒皮的生產(chǎn)。高分子托輥筒皮采用擠出工藝,即將高分子材料通過高混機、擠塑機擠出成型或擠成長管再切割成型。高分子托輥的生產(chǎn)瓶頸即管體擠出成型速度太慢,大約2m/h,日產(chǎn)量低,大批量生產(chǎn)需要多條生產(chǎn)線。此速度為極限速度,否則質(zhì)量及性能得不到保證。
3、高分子托輥與鋼制托輥性能比較
(1)重量輕,更換方便。重量比普通金屬托輥減少了1/3,降低了工人的勞動強度,提高了工作效率。托輥是皮帶輸送機的重要組成部分,而且數(shù)量成千上萬。托輥的安裝、維修工作量很大,工人勞動強度高。高分子托輥靠重量上的優(yōu)勢為工人所接受。
(2)耐腐蝕性強。高分子復合材料托輥對環(huán)境要求低,不怕酸、堿、鹽的腐蝕。尤其是在煤礦井下,作業(yè)環(huán)境惡劣,粉塵、潮濕(有的礦井直接有淋水),且井下水普遍帶有較大的腐蝕性。為確保產(chǎn)量,一般煤礦的帶式輸送機24 h不間歇滿負荷運行。在這樣的環(huán)境下作業(yè),鋼管內(nèi)壁極易與介質(zhì)發(fā)生化學反應生成金屬氧化物,這些氧化物進入軸承,造成傳統(tǒng)托輥過早失效。高分子托輥由于其輥皮、密封、軸承座均由高分子材料制成,耐腐蝕、不生銹,在惡劣環(huán)境下運行良好。在腐蝕性場合使用,使用壽命可達到普通托輥的5倍以上。
(3)具有高耐磨、阻燃及抗靜電特性,提高托輥使用壽命。通過配方,向基體材料中按照專利配方適當添加各種添加劑,使耐磨性能、阻燃性能、抗靜電性能等滿足MT一141標準指標要求。