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        淺談膠帶運輸機新型托輥及托輥組的實際應(yīng)用

        2012-11-16 03:10:52馮興華岳曉丹
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2012年8期
        關(guān)鍵詞:膠帶機托輥帶式

        馮興華 胡 冰 岳曉丹

        (北方重工集團有限公司輸送設(shè)備分公司,遼寧 沈陽 110027)

        1 概述

        在市場競爭異常激烈的今天,國內(nèi)帶式輸送機生產(chǎn)廠家眾多,如何進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本,提高產(chǎn)品的競爭力,打開市場、占領(lǐng)市場,使企業(yè)立于不敗之地,這是當(dāng)今每個企業(yè)都必須認(rèn)真考慮的問題。

        帶式輸送機的性能參數(shù),與托輥性能有著密切的聯(lián)系,其運行阻力,運行時的噪聲和輸送帶的振動等都與托輥密切相關(guān)。此外,膠帶輸送機的壽命取決于托輥和膠帶的壽命。而膠帶的壽命又受制于托輥組的質(zhì)量。因此,高性能托輥和優(yōu)化結(jié)構(gòu)的托輥組支架的研制與開發(fā)是設(shè)計長距離帶式輸送機的關(guān)鍵之一。下面分別介紹一種新型托輥和一種新結(jié)構(gòu)托輥支架。

        2 膠帶輸送機機托輥改進(jìn)

        國內(nèi)使用的絕大部分國產(chǎn)托輥及少部分進(jìn)口托輥普遍存在過早失效問題,使用幾千甚至幾百小時失效的托輥也屢見不鮮,每年由于托輥過早失效給企業(yè)造成極大的浪費。

        2.1 傳統(tǒng)托輥

        傳統(tǒng)的托輥軸、管體與軸承座這幾部分主要是受疲勞破壞,其失效的幾率比較低,但是如果加工工藝不高導(dǎo)致托輥同軸度低,徑向跳動大,從這個意義上講,鋼管制作的托輥管體相對容易失效。托輥密封件常用的材料聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯和尼龍等。這些材料耐熱性能和導(dǎo)熱性能較差,受熱后容易發(fā)生老化、分解和變質(zhì),導(dǎo)致水和灰塵侵入軸承內(nèi)部,潤滑脂失去正常的潤滑性能,軸承磨損和溫升急劇增加,這些都導(dǎo)致托輥軸承的實際使用壽命大大低于計算的名義壽命。由以上分析可知,傳統(tǒng)托輥的過早失效原因是鋼托輥本身所固有的。所以如想從根本上提高托輥性能,應(yīng)該從材料下手。

        2.2 新型CP-DMCI型托輥

        CP-DMCI(Cotton Short Fiber-Reinforced Phenol Formaldehyde Resin-Dough Molding Compound),即棉短纖維增強酚醛樹脂基團狀模塑料。該材料具有優(yōu)良的機械物理性能,其阻燃抗靜電性能完全符合原煤炭工業(yè)部煤礦井下用非金屬(聚合物)制品安全性能檢驗規(guī)范。

        CP-DMCI型托輥管體及軸承座由模具一次模壓成型,加工精度由模具保證。管體的同軸度偏差比無縫鋼管小,重量僅為同規(guī)格無縫鋼管的50%,成本下降30%。

        國家采煤機械質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心對樣品進(jìn)行了徑向圓跳動、旋轉(zhuǎn)阻力、密封性能和使用壽命等進(jìn)行測試,其所有性能均優(yōu)于鋼托輥,因此加油廣闊的應(yīng)用前景。

        3 膠帶輸送機機托輥組支架改進(jìn)

        3.1 膠帶機的生產(chǎn)和使用在我國已有幾十年的歷史,是定型產(chǎn)品。部件都有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),幾十年如此,已經(jīng)是固有結(jié)構(gòu)。托輥組支架傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用下圖形式。

        傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中,中輥和邊輥在一條直線上,橫梁采用角鋼結(jié)構(gòu)(大帶寬膠帶機也有采用鋼管結(jié)構(gòu))。

        但是,通過對托輥支架的詳細(xì)受力分析、計算以及對幾種型鋼截面力學(xué)性能進(jìn)行認(rèn)真比對,覺得采用角鋼或無縫鋼管做支架并不十分合理。同時邊輥與中輥在一條直線上也不是很合理,由上圖可以看出,傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)邊輥與中輥邊緣縫隙較大,如果由于設(shè)計、制造及安裝等原因造成邊輥或中輥凸出,將會很大程度降低膠帶的使用壽命。在膠帶機運行過程中,如果邊輥高出中輥,膠帶非工作面上會被劃出一條深溝,使膠帶提前報廢。這種情況并不少見。由于膠帶占輸送機成本的比例有時高達(dá)50%,尤其是長距離膠帶機,膠帶造價非常高,再加上停產(chǎn),維修等費用,使輸送機用戶的損失巨大。

        3.2 在這種情況下我們開發(fā)設(shè)計了品字型托輥組,其結(jié)構(gòu)形式如下圖:

        新型結(jié)構(gòu)

        由上圖可以看出,由于邊輥和中輥不在同一個垂直面內(nèi),不存在中輥與邊輥軸頭干涉問題,所以在垂直膠帶運行方向上中輥與邊輥可以非常接近,甚至可以重合,當(dāng)中輥與邊輥重合時,托輥的邊緣就接觸不到膠帶,從而有效避免了托輥邊緣劃傷膠帶事故的發(fā)生,提高膠帶的使用壽命。同時由于邊輥和中輥不在同一個垂直面內(nèi),三輥受力趨于均衡,提高了中輥的使用壽命。另外由于優(yōu)化了托輥組支架的結(jié)構(gòu),使得托輥組支架重量僅為傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的50%左右,從而也節(jié)約了成本。

        由此可見,無論是使用效果,還是經(jīng)濟效益,品字型托輥組都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),為我公司創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。但是由于品字形托輥組有膠帶機運行方向的要求,安裝過程中要特別注意,且在可逆運行膠帶機中不可以使用。

        結(jié)束語

        膠帶機的許多部件是生產(chǎn)了幾十年的老產(chǎn)品,更新與改進(jìn)設(shè)計尚有許多工作要作,只有將質(zhì)量與成本相結(jié)合,用戶要求與企業(yè)利益相結(jié)合,合理改進(jìn)舊產(chǎn)品,充分利用前沿技術(shù)和最新研究成果,才能最大限度提高產(chǎn)品的市場競爭力,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展,縮小國內(nèi)與國外先進(jìn)技術(shù)的差距。

        [1]帶式輸送機托輥的發(fā)展趨勢,洛陽礦山機械工程設(shè)計研究院,礦山機械,2000.

        [2]輸送機托輥未來走向,國土資源部,中國礦業(yè)報,2000.

        [3]DTII(A)型帶式輸送機設(shè)計手冊,北京,冶金工業(yè)出版社,2003.

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