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皮帶輸送機(jī)是生產(chǎn)企業(yè)運(yùn)輸系統(tǒng)的主要輸送設(shè)備，而托輥是影響輸送機(jī)使用效果的關(guān)鍵部件。托輥質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行狀況和運(yùn)行質(zhì)量。據(jù)調(diào)查，我國(guó)目前使用的鋼制托輥大多達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的20000h的使用壽命。所以開發(fā)具有耐腐蝕、質(zhì)量輕、啟動(dòng)電流小、能耗低的新型托輥，將會(huì)有良好的市場(chǎng)前景和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。上海昱音機(jī)械在對(duì)傳統(tǒng)鋼制托輥研究的基礎(chǔ)上，開發(fā)出一種新型的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)托輥，現(xiàn)將該托輥的選材、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、裝配工藝及應(yīng)用情況作一介紹。
1、UHMWPE的特性
UHMWPE是一種線性結(jié)構(gòu)、具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料。它有如下優(yōu)點(diǎn)：
(1)耐磨性好。UHMWPE的耐磨性位居塑料之冠，比碳鋼、黃銅要高數(shù)倍，在一定分子量范圍內(nèi)其耐磨性還隨著分子量增大而提高。
(2)自潤(rùn)滑性好。UHMWPE的摩擦系數(shù)比其它工程塑料小，是理想的自潤(rùn)滑材料。
(3)耐沖擊性好。UHMWPE的沖擊強(qiáng)度是目前塑料中最高的，在一定分子量范圍內(nèi)其沖擊強(qiáng)度隨分子量的增加而提高。
UHMWPE的這些優(yōu)良性能使其成為新型托輥的首選材料。用其制成的托輥筒體可以減輕工作過程中的磨損、減少托輥與皮帶的摩擦、緩解貨物對(duì)輸送帶的沖擊，使貨物能平穩(wěn)安全地傳送。此外，其還具有質(zhì)量輕、耐腐蝕且不易老化等特點(diǎn)。
2、新型UHMWPE托輥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
托輥主要由筒體、軸承座、軸承、密封件、潤(rùn)滑脂和軸組成，現(xiàn)在各行業(yè)應(yīng)用最廣泛的是金屬托輥。圖1為僅有迷宮密封的普通托輥，其筒體一般采用高頻焊管加工而成。軸承座由鋼板沖壓而成，利用過盈配合與簡(jiǎn)體連接成一整體。軸承采用大游隙專用軸承，這種軸承能適用惡劣的運(yùn)轉(zhuǎn)條件，使用壽命大大高于普通軸承。
1-筒體；2-沖壓軸承座；3-軸承；4-迷宮密封；5-彈簧卡圈；6-軸
圖1 僅有迷宮密封的普通托輥結(jié)構(gòu)
經(jīng)大量實(shí)踐證明，托輥的失效形式一般為軸承不能靈活運(yùn)轉(zhuǎn)。造成托輥軸承不能靈活運(yùn)轉(zhuǎn)的原因除了常規(guī)的疲勞失效外，固體顆粒、腐蝕性氣體和液體的侵入也是極重要的因素。這些污染物一旦混入潤(rùn)滑脂內(nèi)不但會(huì)與軸承發(fā)生磨料磨損，而且還會(huì)使?jié)櫥冑|(zhì)失效。所以，延長(zhǎng)托輥壽命的核心是要有良好的密封裝置來保證軸承的靈活性。
鑒于傳統(tǒng)托輥存在的缺點(diǎn)，上海昱音機(jī)械設(shè)計(jì)出新型托輥密封結(jié)構(gòu)，如圖2所示。筒體用UHMWPE模壓而成；軸承座用尼龍6(PA6)注射成型，用粘結(jié)劑將它與筒體粘結(jié)在一起；軸承選擇防塵軸承；為了保證新型托輥的密封效果，采用三道密封結(jié)構(gòu)，即在傳統(tǒng)托輥迷宮密封的基礎(chǔ)上增加了軟墊防塵密封和附加密封。
