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皮帶輸送機(jī)中的托輥用于支承輸送帶和輸送帶上的物料，減少輸送帶的運行阻力，保證輸送帶的垂度不超過技術(shù)規(guī)定，使輸送帶沿預(yù)定的方向平穩(wěn)運行。托輥按其用途主要分為承載托輥、回程托輥、緩沖托輥和調(diào)心托輥。托輥是影響輸送機(jī)使用效果的關(guān)鍵部件之一，約占整機(jī)質(zhì)量的30%～40%，占整機(jī)價格的25%～30%，是日常管理、維護(hù)和更換的主要部件。托輥的設(shè)計和選用對于皮帶輸送機(jī)的正常使用、穩(wěn)定運行、維護(hù)、功率消耗和整機(jī)價格都有著重要影響，尤其是在高帶速情況下，對托輥的要求更加嚴(yán)格。
托輥作為皮帶輸送機(jī)的主要部件，隨著帶速的提高，對托輥的要求也越來越嚴(yán)格。影響托輥高速運行的主要因素在于托輥的圓跳動量與旋轉(zhuǎn)阻力；托輥高速運行時托輥的密封結(jié)構(gòu)由于發(fā)熱等原因，防塵與防水都會受到影響。本文提出的高速托輥結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1所示。
1-筒體；2-軸；3-內(nèi)密封圈；4-軸承座；5-軸承；6-迷宮形外密封圈；7-迷宮形內(nèi)密封圈；
8-接觸式密封圈；9-壓緊圈；10-內(nèi)擋圈；11-凸環(huán)；12-外擋圈；13-擋板；14-擋環(huán)
圖1 高速托輥的結(jié)構(gòu)
1、密封結(jié)構(gòu)
密封結(jié)構(gòu)是影響托輥使用壽命和運轉(zhuǎn)阻力的重要因素。目前，市場上托輥的密封結(jié)構(gòu)主要有兩種形式：
(1)非接觸式密封(如迷宮密封)。這種密封方式運轉(zhuǎn)阻力小，但在高速運行時，由于內(nèi)摩擦的存在，必然導(dǎo)致熱量的產(chǎn)生，隨著氣壓的變化，粉塵顆粒伴隨著吸氣過程進(jìn)入軸承密封腔內(nèi)，甚至導(dǎo)致軸承在干摩擦狀態(tài)下運行，加劇軸承的磨損。
(2)接觸式密封。密封效果較非接觸式好，但是運轉(zhuǎn)阻力偏大，在溫差和壓差較大、分布不均勻的情況下，密封唇的彈性變形也不一致，致使密封效果變差。
單純靠增加密封通道數(shù)和密封長度來增加密封效果很不理想。迷宮式密封結(jié)構(gòu)的第一道旋轉(zhuǎn)間隙是解決密封問題的關(guān)鍵，這一間隙出現(xiàn)問題，煤泥或水分就會流入內(nèi)部的迷宮通道，引起托輥失效，這樣迷宮道數(shù)再多也毫無意義。
本文提出的托輥采用了軸向迷宮密封加接觸式密封的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特點是：
(1)軸向迷宮式密封的密封道數(shù)不受軸承徑向尺寸的影響，可適當(dāng)增加。軸向迷宮的密封面與水流的離心力方向一致，托輥旋轉(zhuǎn)時已進(jìn)入密封的水分在離心力的作用下會沿著密封面流向迷宮的尖端，為加強效果，內(nèi)密封圈的尖端可以考慮采用圓弧形結(jié)構(gòu)。
(2)在迷宮密封的最外側(cè)加一密封圈構(gòu)成接觸式密封，既能有效解決迷宮密封的“呼吸問題”，也不會像其他復(fù)合密封結(jié)構(gòu)那樣增加軸承座的深度。密封圈采用高分子聚四氟乙烯材料，質(zhì)量輕，耐腐蝕，摩擦系數(shù)比其他工程塑料小。
