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皮帶輸送機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。托輥是影響輸送機使用效果的關(guān)鍵部件之一，約占整機質(zhì)量的30%～40%，占整機價格的25%～30%，是日常管理、維護和更換的主要部件。托輥的設(shè)計和選用對于皮帶輸送機的正常使用、穩(wěn)定運行、維護、功率消耗和整機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格。
托輥作為皮帶輸送機的主要部件，隨著帶速的提高，對托輥的要求也越來越嚴格。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入軸承密封腔內(nèi)，甚至導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。
