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影響托輥性能的因素及托輥選型概述

發布時間:2015-1-28 15:02:39   來源:輸送機http://www.ayxoo.com   作者:上海昱音機械

      托輥是影響輸送機使用效果的關鍵部件之一,約占整機重量的30%~40%,占整機價格的25%~30%。在皮帶輸送機中,托輥用于支承輸送帶和貨載,并且保證輸送帶的垂度在設計限定的范圍內。在皮帶輸送機的設計中,托輥的選擇和選用數量對于皮帶輸送機的正常使用、穩定運行、維護費用、功率消耗、整機價格有重要影響。
      目前,用戶在輸送機托輥的設計上普遍存在2個問題:(1)當前市場上可供選擇的托輥的種類繁多,性能差異很大,從壽命上看有的托輥運轉幾天甚至幾個小時就報廢,而有的可正常運轉十幾年,當然其價格差別也比較大,這給用戶的選擇帶來困難;(2)如何合理布置托輥,設計恰當的托輥間距,以減少托輥的使用數量,降低輸送機價格,減少投資、營運及維護費用,提高經濟效益。
      本文針對這些問題,概略論述托輥的影響因素和選擇托輥應考慮的主要問題。
      1、影響托輥性能的因素
      隨著制造工藝水平的不斷提高和托輥的規;a,托輥的加工精度已不是影響托輥使用壽命的主要因素。經調研分析發現托輥軸承的使用壽命才是影響托輥壽命的主要因素。
      軸承的壽命主要取決于所承載的荷載、軸承的質量及潤滑狀況。在這3個因素中軸承的潤滑狀況是影響軸承使用壽命的主要原因。托輥一般運行在潮濕多塵的惡劣環境中,在高速運行的情況下,由于內摩擦的存在,必然導致熱量的產生,引起軸承密封腔內溫度的升高,隨著溫度的升高潤滑脂出現汽化現象。當托輥停止運行后,隨著溫度降低軸承密封腔內氣壓下降,從而產生吸氣過程。伴隨吸氣過程,大量的粉塵顆粒進入軸承密封腔內導致潤滑脂的污染和干化,從而加快軸承的磨損。同時,由于潤滑脂隨汽化現象不斷發生而逐漸減少到一定程度后,軸承將在干摩擦狀態下運行,這勢必加劇軸承的磨損,大大縮短托輥的使用壽命。
      (1)托輥軸承的選擇
      早期通常采用204、205系列滾動軸承。隨著專用軸承的不斷出現,現在一般傾向于使用專用軸承,這樣可以大大地提高軸承的整體質量。測試數據表明:即使在非常惡劣的條件下運轉,專用軸承的實驗室壽命也可達到204軸承的10倍以上,而旋轉阻力低1倍以上。
      (2)托輥的密封結構與潤滑方式
      軸承密封結構和潤滑方式也是影響托輥使用壽命和運轉阻力的重要因素。
      軸承的密封結構主要有3種形式:①迷宮式密封這種密封方式運轉阻力小,防塵性能好,但是防水性能差,密封效果稍差,托輥在低溫下工作時,其旋轉阻力較常溫下成倍增加,低溫地區使用時要注意;②接觸式密封密封效果較非接觸式好,但是運轉阻力偏大;③組合式密封是結合前2種優點的一種混合密封方式。
      從潤滑方式看有2種方式:①一次性注油潤滑不適合長期運轉的托輥,當托輥處于后期磨損時,其運行阻力增大較快,同時軸承的壽命也較短;②可注油式潤滑方式可以保持軸承處于良好的潤滑狀態,將軸承滾道內的污物排除,提高軸承的使用壽命,托輥運行阻力基本維持恒定。
      2、托輥的選擇
      (1)托輥載荷的計算
      托輥載荷可分為靜載荷和動載荷,工程設計中一般使用靜力學和動力學兩種計算方法。傳統的設計中比較注重靜特性計算,隨著皮帶輸送機動力學分析的發展,工程技術人員在托輥設計的過程中也越來越注重動特性方面的考慮。
      托輥的靜載荷計算主要考慮傳送物料和輸送帶自重對托輥產生的正向壓力,在輸送帶彎曲段還應考慮輸送帶張力的作用,特別是在凹凸弧段。槽型托輥受力分析主要是載荷在三個托輥上的分配問題,尤其是在凸弧段,目前多數計算都把中間托輥看作是受力最大的,按物料重的70%和輸送帶重的40%計算,但是側托輥受載后兩個軸承的受力不等,同時還有比較大的軸向力。
      托輥的動載荷是托輥實際選型中必須加以考慮的。托輥動載荷是由多方面的因素產生的,主要有:①托輥輥殼偏心轉動時產生的動載荷;②托輥偏心轉動與輸送帶相互作用而產生的動載荷;③輸送帶及物料運動時對托輥沖擊產生的動載荷;④輸送帶橫向彎曲振動拍打托輥產生的動載荷;⑤輸送帶張力變化對過渡段托輥、彎曲段托輥產生的動載荷;⑥高速運行的輸送帶通過托輥時物料和輸送帶變形對側托輥產生作用力,特別是物料中含有大塊時其沖擊力最大,目前這方面的研究還很少;⑦轉載處托輥受物料下落的沖擊動載荷。正確地計算這些載荷對于選擇托輥、估算托輥的使用壽命是非常重要的。
      (2)托輥的加工工藝
      托輥的加工精度主要指外殼及托輥兩端內孔的同心度以及各零件軸向尺寸的加工精度。若同心度太差,會造成滾動軸承咬死、增加阻力,降低使用壽命;若零件的軸向尺寸誤差太大,會形成較大的軸向間隙,導致軸向竄動,破壞潤滑和密封;若安裝質量不好,將發生跑偏、咬卡、加劇磨損等,大大降低托輥使用壽命。
      托輥制造工藝會影響托輥動載荷,產生動載的基本原因是托輥外殼壁厚不等和外殼徑向跳動引起的質量不平衡。
      托輥作為皮帶輸送機的重要部件,其設計性能的好壞直接影響到輸送機的整體性能。要保證托輥的加工和裝配質量,關鍵是找一家具備雄厚的技術力量、完善的技術裝備、科學的管理和良好的服務意識的托輥制造商,該生產商應能為用戶提供從設計計算、托輥選型、經濟技術分析到輸送機整機設計的完整的技術服務。



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