影响托辊使用寿命的主要因素

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      托辊是影响输送机使用效果的关键部件之一， 约占整机重量的30％～40％，占整机价格的25％～30％。在皮带输送机中，托辊用于支承输送带和货载，并且保证输送带的垂度在设计限定的范围内。在皮带输送机的设计中，托辊的选择和选用数量对于皮带输送机的正常使用、稳定运行、维护费用、功率消耗、整机价格有重要影响。
      目前，用户在输送机托辊的设计上普遍存在两个问题：
      (1)当前市场上可供选择的托辊的种类繁多，性能差异很大，从寿命上看有的托辊运转几天甚至几个小时就报废，而有的可正常运转十几年，当然其价格差别也比较大，这给用户的选择带来困难；
      (2)如何合理布置托辊，设计恰当的托辊间距，以减少托辊的使用数量，降低整机价格，减少投资、营运及维护费用，提高经济效益。
      本文针对这些问题结合上海昱音机械有限公司最近设计的一套输送系统，概略论述托辊的影响因素和选择托辊应考虑的主要问题。讨论如何合理确定托辊间距，并结合实例进行了分析。
      随着制造工艺水平的不断提高和托辊的规模化生产，托辊的加工精度已不是影响托辊使用寿命的主要因素。经调研分析发现托辊轴承的使用寿命才是影响托辊寿命的主要因素。
      (1)轴承的使用寿命
      轴承的寿命主要取决于所承载的荷载、轴承的质量及润滑状况。在这三个因素中轴承的润滑状况 是影响轴承使用寿命的主要原因。托辊一般运行在潮湿多尘的恶劣环境中，在高速运行的情况下，由于内摩擦的存在，必然导致热量的产生，引起轴承密封腔内温度的升高，随着温度的升高润滑脂出现汽化现象。当托辊停止运行后，随着温度降低轴承密封腔内气压下降，从而产生吸气过程。伴随吸气过程，大量的粉尘颗粒进入轴承密封腔内导致润滑脂的污染和干化，从而加快轴承的磨损。同时，由于润滑脂随汽化现象不断发生而逐渐减少到一定程度后，轴承将在干摩擦状态下运行，这势必加剧轴承的磨损，大大缩短托辊的使用寿命。
      (2)托辊轴承的选择
      早期通常采用204、205系列滚动轴承。随着专用轴承的不断出现，现在一般倾向于使用专用轴承，这样可以大大地提高轴承的整体质量。例如：煤科总院上海分院输送机械研究所研制的204KA、205KA、305KA、306KA和704KA大游隙专用轴承，测试数据表明：即使在非常恶劣的条件下运转，专用轴承的实验室寿命也可达到204轴承的1O倍以上，而旋转阻力低1倍以上。
      (3)托辊的密封结构与润滑方式
      轴承密封结构和润滑方式也是影响托辊使用寿命和运转阻力的重要因素。轴承的密封结构主要有3种形式：
      ①迷宫式密封这种密封方式运转阻力小，防尘性能好，但是防水性能差，密封效果稍差，托辊在低温下工作时，其旋转阻力较常温下成倍增加，低温地区使用时要注意；
      ②接触式密封的密封效果较非接触式好，但是运转阻力偏大；
      ③组合式密封是结合前2种优点的一种混合密封方式。
      从润滑方式看有两种方式：
      ①一次性注油润滑不适合长期运转的托辊，当托辊处于后期磨损时，其运行阻力增大较快，同时轴承的寿命也较短；
      ②可注油式润滑方式可以保持轴承处于良好的润滑状态，将轴承滚道内的污物排除，提高轴承使用寿命。