李歡良

摘 要：根據(jù)帶式輸送機(jī)托輥使用壽命和損壞情況，從托輥的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)、現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境因素以及對(duì)倉(cāng)庫(kù)貯存條件要求等多方面著手，分析了造成托輥損壞的原因，給托輥生產(chǎn)和使用人員提供參照，從而有效地提高托輥的產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命。

關(guān)鍵詞：托輥；產(chǎn)品質(zhì)量；損壞原因；措施

帶式輸送機(jī)作為一種重要的運(yùn)輸設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于冶金、煤炭、交通、電力、建材、化工、輕工、糧食和機(jī)械等行業(yè)中，適用環(huán)境溫度為-20～40℃[1]，既能運(yùn)送散狀物料，也可以運(yùn)送成件物品。作為其重要組成部件的托輥，是保證帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行的主要備件，其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，種類(lèi)多，數(shù)量大，約占一臺(tái)帶式輸送機(jī)總成本的20%～35%，承受約70%以上的阻力[2]。托輥產(chǎn)品質(zhì)量的好壞關(guān)系著用戶(hù)對(duì)工程投資和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本的控制。

托輥輥?zhàn)又饕晒荏w、軸、軸承、密封套件、擋圈、擋板等部件構(gòu)成。造成托輥損壞的原因與產(chǎn)品的加工質(zhì)量及使用環(huán)境有很大關(guān)系。對(duì)于常用的運(yùn)量不是太大的帶式輸送機(jī)，托輥轉(zhuǎn)速不高，載荷不大，沖擊力很小，產(chǎn)品的原材料、生產(chǎn)工藝及加工精度能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，防塵防水性能達(dá)到國(guó)標(biāo)要求，軸承長(zhǎng)期得到良好的潤(rùn)滑，膠面物料清掃干凈，運(yùn)行環(huán)境相對(duì)干燥，管體不會(huì)嚴(yán)重磨損或腐蝕，膠帶運(yùn)行正常不跑偏，設(shè)備得到正常維護(hù)，使用壽命應(yīng)該可達(dá)到5萬(wàn)小時(shí)以上。當(dāng)然，這些只是理想化的現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境。在很多生產(chǎn)場(chǎng)合，托輥損壞現(xiàn)象異常嚴(yán)重，托輥普遍壽命只能達(dá)到1-2年，有的甚至使用幾個(gè)月托輥管就被磨穿，造成劃傷甚至撕裂膠帶的嚴(yán)重后果。下面從托輥的產(chǎn)品質(zhì)量及現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境等多方面著手，分析造成托輥損壞的原因。

1、密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響

托輥密封是防止雨水、粉塵等雜質(zhì)進(jìn)入軸承的主要保護(hù)措施。為了盡量減小托輥的旋轉(zhuǎn)阻力，國(guó)內(nèi)常用的DT75型、DTII型和DTII（A）型托輥均采用了無(wú)接觸的迷宮式密封結(jié)構(gòu)，其旋轉(zhuǎn)阻力小、防塵性能好，缺點(diǎn)是防水性能差。雖然設(shè)計(jì)時(shí)盡可能將迷宮層數(shù)增加，并在各層迷宮封腔中填充了潤(rùn)滑脂，但防塵和防水性能終達(dá)不到理想的效果。而且當(dāng)托輥在較低溫度下工作時(shí)，輥?zhàn)有D(zhuǎn)阻力較常溫下會(huì)成倍增加。托輥的密封性能，在托輥防塵防水實(shí)驗(yàn)中規(guī)定輥?zhàn)右?00r/min旋轉(zhuǎn)時(shí)，要求在具有煤灰的容器內(nèi)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)200h煤灰不得進(jìn)入軸承潤(rùn)滑脂內(nèi)；輥?zhàn)釉诹芩b置下以600r/min旋轉(zhuǎn)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)72h，進(jìn)水量不得超過(guò)150g。在輥?zhàn)舆\(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，迷宮式密封也只能減緩水和粉塵的污染速度，達(dá)不到理想的密封效果。水和物料粉塵進(jìn)入托輥軸承，對(duì)軸承造成污染失效，造成輥?zhàn)有D(zhuǎn)阻力增大，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活度變差，管體表面磨損加劇直至托輥管磨穿，更為嚴(yán)重的是造成軸承卡死不轉(zhuǎn)，托輥管無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)直至管體磨出刀口，維護(hù)人員如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)更換，就會(huì)劃傷甚至撕裂膠帶，造成更大損失。

2、制造加工方面的影響

托輥的加工制造誤差和精度對(duì)托輥的使用壽命影響較大。對(duì)輥?zhàn)舆M(jìn)行軸向承載實(shí)驗(yàn)時(shí)，在軸上施加10KN或15KN的軸向載荷后，輥?zhàn)虞S與管體不得脫開(kāi)。對(duì)輥?zhàn)拥牡湓囼?yàn)中，平放以1米高度自由落下，輥?zhàn)訜o(wú)損傷和松動(dòng)；豎立輥?zhàn)?.8米自由落下，其輥?zhàn)拥妮S向位移量不大于1.5mm。但是由于機(jī)械加工的累計(jì)誤差以及焊接過(guò)程中產(chǎn)生的變形等原因，許多制造廠(chǎng)家的托輥質(zhì)量達(dá)不到上述要求。輥?zhàn)虞S向竄動(dòng)過(guò)大，原材料軸的直線(xiàn)度達(dá)不到要求，軸兩端軸承位置加工精度、同軸度達(dá)不到軸承允許的精度范圍，裝配過(guò)緊或過(guò)松，管體本身厚度、圓度、外圓徑向圓跳動(dòng)達(dá)不到要求，管兩端車(chē)削的止口達(dá)不到同軸度要求，軸承座本身制造誤差，以及焊接參數(shù)選取不當(dāng)?shù)戎T多因素對(duì)輥?zhàn)拥馁|(zhì)量產(chǎn)生影響，降低托輥的使用壽命。

3、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的影響

長(zhǎng)期以來(lái)，由于托輥在惡劣環(huán)境中的使用壽命只有幾百個(gè)小時(shí)，造成帶式輸送機(jī)早期失效、故障頻繁，甚至發(fā)生人身傷亡的事故也屢見(jiàn)不鮮。例如在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，由于井下惡劣工作環(huán)境的影響，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染嚴(yán)重，水和粉塵很容易進(jìn)入到密封結(jié)構(gòu)中，只要污染物進(jìn)入了第一道密封，就會(huì)很快延伸至所有密封件內(nèi)，再多的迷宮式密封層數(shù)或在其中填充多少潤(rùn)滑脂，阻擋水和粉塵的作用是微乎其微的。因此，托輥在惡劣環(huán)境中使用幾百小時(shí)就會(huì)失去效用。另外煤礦井下高硫含量的水、煤渣等對(duì)托輥管的腐蝕性很強(qiáng)。 在煤礦井下，大部分水中含硫比例較大，4.5mm厚的鋼管托輥，托輥管1年左右即被腐蝕透，最短的只有半年左右。在焦化廠(chǎng)，燒結(jié)、球團(tuán)廠(chǎng)，輸送鋼渣、濕爐渣的輥?zhàn)樱€有一些化工廠(chǎng)、堿廠(chǎng)、鹽廠(chǎng)使用的托輥管壽命最長(zhǎng)為6個(gè)月左右，很多3個(gè)月就被磨穿，嚴(yán)重的不到1個(gè)月，托輥管一旦損壞意味著整根托輥的報(bào)廢。

4、清掃裝置的影響

清掃裝置在帶式輸送機(jī)上有著不可忽視的作用。由于帶式輸送機(jī)輸送的物料往往具有一定的粘性，如煤塵、泥漿、粉狀物料，其中一部分物料會(huì)粘在輸送帶工作面上。如果清掃裝置清掃效果良好，可以延長(zhǎng)托輥、滾筒、輸送帶等的使用壽命。當(dāng)清掃裝置失去作用或清掃效果不理想，皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，粘在輸送帶帶面上的物料在卸料時(shí)不能完全卸掉，粘著的物料便進(jìn)入回程段與下托輥接觸，使下托輥輥面和兩端軸承座粘上這些物料，這些附著物越積越多，久而久之，附著物便會(huì)進(jìn)入輥?zhàn)虞侒w內(nèi)，從而使托輥軸承座上的徑向載荷和軸向載荷增大，加快軸承快速磨損，甚至造成輥?zhàn)涌ㄖ鞑晦D(zhuǎn)動(dòng)，造成托輥磨損。在設(shè)備停機(jī)后，有些粘在托輥輥面上的物料干燥后變得十分堅(jiān)固與尖硬，待設(shè)備重新開(kāi)機(jī)啟動(dòng)后會(huì)拉毛、甚至撕裂輸送帶的面膠，加速輸送帶的磨損與毀壞。當(dāng)帶面附著物進(jìn)入帶式輸送機(jī)滾筒時(shí)，也會(huì)粘在滾筒表面上，越粘越多，附著力也越來(lái)越大，從而引起輸送帶的跑偏，在輸送帶偏移高點(diǎn)的托輥受力很大，長(zhǎng)期跑偏運(yùn)行加速托輥管體磨損直至斷裂，造成托輥的報(bào)廢。由此可見(jiàn)，在皮帶機(jī)的關(guān)鍵部位安裝皮帶清掃器也是非常必要的。

5、搬運(yùn)貯存等其它方面影響

在備件更換現(xiàn)場(chǎng)、送貨現(xiàn)場(chǎng)，我們經(jīng)?？吹骄S護(hù)人員、搬運(yùn)工人在更換托輥時(shí)會(huì)直接拋扔托輥，裝卸車(chē)時(shí)使托輥從車(chē)廂內(nèi)直接滾入地面。他們錯(cuò)誤的認(rèn)為托輥是金屬材料，不容易被扔壞。這些現(xiàn)象需要管理者加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)和技術(shù)知識(shí)宣傳。制造廠(chǎng)家嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出來(lái)的托輥，軸向載荷和軸向竄動(dòng)等指標(biāo)足以滿(mǎn)足運(yùn)行時(shí)的工況要求，搬運(yùn)時(shí)重摔使托輥軸受到?jīng)_擊，造成托輥軸軸向位移竄動(dòng)加大，旋轉(zhuǎn)阻力大幅度增加，運(yùn)行時(shí)管體很快被磨穿，影響輥?zhàn)拥氖褂脡勖?/p>

在很多選礦廠(chǎng)、陶瓷廠(chǎng)和電廠(chǎng)，膠帶上容易粘附物料。維護(hù)人員在帶式輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常用高壓水槍沖洗輸送機(jī)造成托輥的損壞，因?yàn)槠胀ㄍ休伱芊馊Φ姆浪阅芎茈y保證密封腔內(nèi)不進(jìn)水，不能用高壓水槍沖洗。此外，托輥貯存場(chǎng)地應(yīng)采取防雨措施，備件庫(kù)存環(huán)境應(yīng)干燥密閉，托輥不能直接放置在潮濕的地面，不能用水沖洗，長(zhǎng)時(shí)間貯存時(shí)要采取一定的防銹措施防止銹蝕。

結(jié)束語(yǔ)：

本文以帶式輸送機(jī)托輥輥?zhàn)訐p壞原因?yàn)檠芯繉?duì)象，著重分析了托輥輥?zhàn)幽p與報(bào)廢的主要原因，旨在為帶式輸送機(jī)托輥的生產(chǎn)和使用人員對(duì)設(shè)計(jì)、制造和使用等各環(huán)節(jié)進(jìn)行全面控制，提升產(chǎn)品的品質(zhì)，降低工程投資和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本，提供一定的實(shí)際借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1] 北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所. DTII（A）型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003.8

[2] 鮑晶晶.提高帶式輸送機(jī)托輥使用壽命的分析[J] 煤礦機(jī)電 2009（4）