(摘要)基於對現行
帶式輸送機托(tuo)輥(gun)的(de)使(shi)用(yong)工(gong)況(kuang)及(ji)結(jie)構(gou)特(te)點(dian)的(de)分(fen)析(xi)和(he)研(yan)究(jiu),提(ti)出(chu)了(le)托(tuo)輥(gun)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)短(duan)的(de)原(yuan)因(yin),得(de)出(chu)了(le)其(qi)失(shi)效(xiao)破(po)壞(huai)形(xing)式(shi)主(zhu)要(yao)是(shi)密(mi)封(feng)設(she)計(ji)不(bu)合(he)理(li),因(yin)而(er)造(zao)成(cheng)軸(zhou)承(cheng)產(chan)生(sheng)極(ji)度(du)磨(mo)損(sun)和(he)鏽(xiu)蝕(shi),不(bu)能(neng)靈(ling)活(huo)運(yun)轉(zhuan)。認(ren)為(wei)可(ke)靠(kao)有(you)效(xiao)的(de)密(mi)封(feng)是(shi)提(ti)高(gao)托(tuo)輥(gun)壽(shou)命(ming)最(zui)有(you)效(xiao)最(zui)經(jing)濟(ji)的(de)途(tu)徑(jing),介(jie)紹(shao)了(le)高(gao)效(xiao)長(chang)壽(shou)命(ming)的(de)密(mi)封(feng)設(she)計(ji)方(fang)法(fa)。
關鍵詞:托輥;密封;壽命;迷宮密封;碗形密封
長期以來,托輥的使用壽命一直被從事礦用帶式輸送機設計和維修的技術人員所關注。

因為它是帶式輸送機上用量最多、分布最廣的組件,一般分布於整機的全程中(如上承載用的是“V”型托輥組,下回程用的是平托輥組),其重量約占整機重量的1/3,價格約占整機的1/5~1/3。
同時它也是帶式輸送機上出現故障率最高的組件,其失效形式一般均為軸承損壞而不能靈活旋轉。不論是布置於承載段的“V”型xing,還hai是shi分fen布bu於yu回hui程cheng段duan的de平ping托tuo軸zhou均jun都dou直zhi接jie與yu帶dai式shi輸shu送song機ji的de膠jiao帶dai接jie觸chu,當dang托tuo輥gun旋xuan轉zhuan失shi靈ling或huo不bu能neng旋xuan轉zhuan時shi,就jiu必bi然ran會hui引yin起qi整zheng機ji工gong作zuo阻zu力li增zeng大da,能neng耗hao嚴yan重zhong,加jia速su膠jiao帶dai的de磨mo損sun,嚴yan重zhong時shi還hai會hui出chu現xian超chao載zai停ting機ji和he膠jiao帶dai撕si裂lie、撕斷現象。
但是就托輥的使用工況來講,應屬於低速輕載,在軸承選型正確、結構合理、製造和安裝合格的情況下,軸承為什幺不能到達設計壽命、甚(shen)至(zhi)極(ji)短(duan)呢(ne)?通(tong)過(guo)對(dui)現(xian)場(chang)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)的(de)托(tuo)輥(gun)進(jin)行(xing)解(jie)剖(pou)分(fen)析(xi),可(ke)確(que)定(ding)其(qi)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)是(shi)由(you)於(yu)托(tuo)輥(gun)軸(zhou)端(duan)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)密(mi)封(feng)失(shi)效(xiao)所(suo)致(zhi)。因(yin)此(ci),長(chang)壽(shou)命(ming)密(mi)封(feng)的(de)設(she)計(ji)是(shi)提(ti)高(gao)托(tuo)輥(gun)壽(shou)命(ming)的(de)關(guan)鍵(jian),是(shi)降(jiang)低(di)整(zheng)機(ji)故(gu)障(zhang)率(lv)、降低維護成本的根源。
1、常用托輥的密封結構形式和應用工況分析
1.1常用密封結構形式
不論是應用於承載段的“V”型托輥還是回程段的平托輥,就其密封結構來講大致上有兩大類:一種是應用於衝壓軸承座的端麵帶有環形密封槽的內、外密封圈組合密封結構形式的迷宮密封。
其工作原理是:
安裝固定在轉軸上的徑向端麵排有許多環形的矩形密封齒、槽的外密封環,軸旋轉時,外密封環與軸同時旋轉,它與內密封環之間就產生了相對旋轉,當氣體從一個密封齒、槽間隙進入下一個密封齒、槽(cao)時(shi),會(hui)因(yin)運(yun)動(dong)速(su)度(du)不(bu)同(tong)而(er)膨(peng)脹(zhang),出(chu)現(xian)強(qiang)烈(lie)的(de)旋(xuan)渦(wo)現(xian)象(xiang),氣(qi)流(liu)的(de)大(da)部(bu)分(fen)能(neng)量(liang)轉(zhuan)化(hua)為(wei)熱(re)量(liang)而(er)散(san)失(shi),其(qi)焓(han)值(zhi)恢(hui)複(fu)到(dao)接(jie)近(jin)於(yu)間(jian)隙(xi)前(qian)的(de)值(zhi),氣(qi)體(ti)壓(ya)力(li)逐(zhu)級(ji)下(xia)降(jiang),從(cong)而(er)達(da)到(dao)密(mi)封(feng)的(de)作(zuo)用(yong)。
另一種是應用於鑄鐵軸承座的碗形密封結構。
其工作原理是:
耐油橡膠或皮革製成的彈性碗形件,在裝配預緊力的作用下,通過碗形件的磨損產生彈性變形來實現密封。
1.2使用工況和失效原因分析
1.2.1工作環境
對於應用於煤礦的帶式輸送機來講,一般均為長期工作於環境非常惡劣的井下,由於井下空氣流動性差,其空氣潮濕,粉塵、煤塵等汙染物較多。如果托輥密封設計不合理或密封在工作中磨損,極易造成安裝軸承的封閉腔內進水、泥漿和灰塵,加速托輥內的軸承磨損,從而導致托輥過早報廢。
1.2.2應用工況
suiranzhengjideyunshuliangjiaoda,tuogunbuzhijiaoduo,dankaolvdaoweilebaozhengjiaodaizhengchanglianxuyunzhuan,bixuyangekongzhijiaodaidexiachuidu,yinciduiyumeiyiduanhuolianggetuogunzulaijiang,meigetuogundechengzhonglianghaishijiaoxiao,youyintuogundezhuansujiaoman,gutuogundeyingyonggongkuangshudisuqingzai。
1.2.3結構缺陷
(1)迷宮密封的缺點。
托輥工況特點為低速旋轉,旋轉產生的允許壓力差小,由於加工裝配的誤差存在,必然會造成旋轉環形齒、槽內的相對間隙分布不均勻,甚至會產生相互間的磨損,在間隙大的地方汙染物易進入軸承內,產生磨料磨損,導致磨損的加劇。
(2)碗形密封的缺點。
①在溫度差和壓力差較大或分布不均勻情況下.密封唇部產生的彈性變形也不均勻,變形小的部位密封效果差,變形大的部位磨損嚴重。
②碗(wan)形(xing)密(mi)封(feng)是(shi)依(yi)賴(lai)彈(dan)性(xing)變(bian)形(xing)來(lai)達(da)到(dao)密(mi)封(feng)效(xiao)果(guo)的(de),由(you)於(yu)密(mi)封(feng)唇(chun)部(bu)與(yu)旋(xuan)轉(zhuan)件(jian)有(you)相(xiang)對(dui)運(yun)動(dong),經(jing)過(guo)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)工(gong)作(zuo)後(hou),在(zai)摩(mo)擦(ca)力(li)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)要(yao)產(chan)生(sheng)唇(chun)部(bu)的(de)磨(mo)損(sun),如(ru)果(guo)達(da)不(bu)到(dao)任(ren)何(he)補(bu)償(chang),起(qi)密(mi)封(feng)效(xiao)果(guo)的(de)彈(dan)性(xing)力(li)就(jiu)要(yao)下(xia)降(jiang),密(mi)封(feng)唇(chun)部(bu)的(de)變(bian)形(xing)量(liang)也(ye)相(xiang)應(ying)量(liang)小(xiao),造(zao)成(cheng)密(mi)封(feng)效(xiao)果(guo)不(bu)良(liang)。
2、長壽命密封的設計
2.1結構
通過上述對托輥使用的工況分析,可以看出合理密封設計是保證托輥使用的關鍵,為了克服迷宮密封對製造、安裝和使用工況要求苛刻及碗形密封變形不均勻和無法實現磨損補償的缺陷,選擇“U”型的自補償旋轉密封形式,其結構
工作原理為:
當dang托tuo輥gun工gong作zuo時shi,軸zhou承cheng會hui因yin旋xuan轉zhuan而er產chan生sheng的de摩mo擦ca熱re使shi軸zhou承cheng空kong腔qiang內nei的de氣qi壓ya上shang升sheng,高gao於yu外wai界jie的de大da氣qi壓ya,此ci時shi密mi封feng圈quan外wai的de煤mei塵chen等deng汙wu染ran物wu不bu會hui隨sui空kong氣qi的de流liu動dong而er進jin入ru密mi封feng圈quan內nei來lai腐fu蝕shi軸zhou承cheng;但dan停ting機ji後hou,氣qi壓ya會hui下xia降jiang,外wai界jie的de大da氣qi壓ya高gao於yu密mi封feng圈quan內nei的de氣qi壓ya,此ci時shi強qiang迫po唇chun口kou展zhan開kai包bao壓ya在zai軸zhou上shang,起qi到dao極ji好hao的de密mi封feng效xiao果guo,同tong時shi由you於yu有you自zi補bu償chang的de彈dan簧huang壓ya環huan,能neng自zi動dong補bu償chang密mi封feng件jian與yu軸zhou間jian的de相xiang對dui磨mo損sun,延yan長chang了le密mi封feng圈quan的de壽shou命ming,保bao證zheng密mi封feng長chang期qi工gong作zuo的de可ke靠kao性xing。
2.2優點
該種密封就結構來講,結構簡單,安裝的徑向尺寸小;就安裝方式來講,由於有金屬骨架,整體尺寸小,安裝簡單,拆卸方便;就密封效果來講,由於金屬骨架的作用,其彈性變形量均勻,密封效果好;就使用壽命來講,由於安裝了自補償的彈簧壓環來補償因密封唇與軸間的相對磨損,使用壽命更長。
3、結束語
改(gai)進(jin)後(hou)的(de)托(tuo)輥(gun)密(mi)封(feng)從(cong)密(mi)封(feng)效(xiao)果(guo)上(shang)來(lai)看(kan),更(geng)加(jia)有(you)效(xiao)地(di)防(fang)止(zhi)了(le)潤(run)滑(hua)劑(ji)流(liu)失(shi)和(he)有(you)害(hai)物(wu)質(zhi)的(de)侵(qin)入(ru),保(bao)證(zheng)軸(zhou)承(cheng)能(neng)在(zai)有(you)潤(run)滑(hua)無(wu)有(you)害(hai)異(yi)物(wu)的(de)狀(zhuang)態(tai)下(xia)工(gong)作(zuo),軸(zhou)承(cheng)的(de)壽(shou)命(ming)更(geng)長(chang),大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)托(tuo)輥(gun)的(de)壽(shou)命(ming)。從(cong)結(jie)構(gou)上(shang)來(lai)講(jiang),該(gai)種(zhong)密(mi)封(feng)結(jie)構(gou)更(geng)加(jia)緊(jin)湊(cou),安(an)裝(zhuang)更(geng)加(jia)方(fang)便(bian),對(dui)托(tuo)輥(gun)的(de)整(zheng)體(ti)設(she)計(ji)十(shi)分(fen)有(you)利(li)。
就其應用的範圍來講,該種密封可廣泛推廣應用於其它中高速旋轉軸的機構中。
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