皮帶輸送機(jī)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(yùn)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(yù)定的方向平穩(wěn)運(yùn)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(jī)使用效果的關(guān)鍵部件之一,，約占整機(jī)質(zhì)量的30%～40%，占整機(jī)價(jià)格的25%～30%,，是日常管理、維護(hù)和更換的主要部件,。托輥的設(shè)計(jì)和選用對于皮帶輸送機(jī)的正常使用,、穩(wěn)定運(yùn)行、維護(hù),、功率消耗和整機(jī)價(jià)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(yán)格,。
　　托輥?zhàn)鳛槠л斔蜋C(jī)的主要部件,，隨著帶速的提高，對托輥的要求也越來越嚴(yán)格,。影響托輥高速運(yùn)行的主要因素在于托輥的圓跳動(dòng)量與旋轉(zhuǎn)阻力,；托輥高速運(yùn)行時(shí)托輥的密封結(jié)構(gòu)由于發(fā)熱等原因，防塵與防水都會(huì)受到影響,。本文提出的高速托輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)阻力小,，但在高速運(yùn)行時(shí),，由于內(nèi)摩擦的存在，必然導(dǎo)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(jìn)入軸承密封腔內(nèi)，甚至導(dǎo)致軸承在干摩擦狀態(tài)下運(yùn)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(yùn)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(huì)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(fù)合結(jié)構(gòu),，其特點(diǎn)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(dāng)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(shí)已進(jìn)入密封的水分在離心力的作用下會(huì)沿著密封面流向迷宮的尖端,，為加強(qiáng)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(huì)像其他復(fù)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,。
　　(3)內(nèi)擋圈上加一凸環(huán)(見圖1)，在粉塵或水進(jìn)入內(nèi)外擋圈的間隙時(shí)改變軸向運(yùn)動(dòng)趨勢,。在滿足既定的安裝條件下,，托輥高速運(yùn)行時(shí)，凸環(huán)與外擋圈之間會(huì)形成真空，可保證密封效果,。
　　2,、工藝特點(diǎn)與材料選用
　　托輥的徑向跳動(dòng)主要取決于筒體的徑向偏差、軸承座的質(zhì)量與安裝過程的同軸度,。托輥徑向跳動(dòng)值的大小,，對輸送機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行有較大影響，尤其是高速運(yùn)行時(shí)徑向跳動(dòng)量過大會(huì)導(dǎo)致輸送帶劇烈振動(dòng),，影響正常運(yùn)轉(zhuǎn),。
　　現(xiàn)在托輥的筒體多數(shù)用鋼管代替，質(zhì)量大,，管材的質(zhì)量,、橢圓度和外徑公差等不易保證，尤其是筒體結(jié)構(gòu)中止口的存在,，影響同軸度，易引起托輥筒體偏心,，運(yùn)行過程中因離心力的作用會(huì)產(chǎn)生周期性振動(dòng),，影響輸送帶的穩(wěn)定運(yùn)行。而該托輥結(jié)構(gòu)中的筒體與軸承座都采用高分子材料,，模壓成型,，比鋼制材料托輥結(jié)構(gòu)優(yōu)越得多，主要體現(xiàn)在：
　　(1)高分子材料要比鋼制材料輕,，從而可減少啟動(dòng),、制動(dòng)功耗，降低功率,；耐磨損,，抗腐蝕性強(qiáng)，不會(huì)生銹,，可延長托輥使用壽命,，減少托輥的維護(hù)工作量；熱塑性材料具有吸振作用,，可減小噪聲,。
　　(2)筒體和軸承座的結(jié)構(gòu)簡單，避免了筒體止口的加工,，模壓成型工藝能保證尺寸精度與質(zhì)量,。
　　(3)筒體與軸承座之間采用塑料膠粘接，與焊接相比,，不但易裝配,，而且適用溫度范圍也更廣泛。
　　3、軸承
　　托輥的使用壽命主要取決于軸承和密封性能,。市場上所用托輥的結(jié)構(gòu)中很多都采用了大游隙軸承,，大游隙軸承與普通軸承相比，游隙和滾珠直徑都比較大,，這樣可以降低對同軸度的敏感性,，增強(qiáng)對異物的適應(yīng)能力。但是采用大游隙軸承會(huì)大大影響托輥的軸向承載能力,，尤其是在帶速提高后,，軸向承載能力的變化會(huì)引起帶式輸送機(jī)整機(jī)的不平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重時(shí)必須停機(jī)重新調(diào)試檢修,。本文設(shè)計(jì)的方案采用了帶防塵蓋的深溝球軸承,，不僅可保證軸承內(nèi)部的清潔，增強(qiáng)托輥的軸向承載能力,，減小軸向力高頻沖擊給軸承帶來的高頻破壞,，還能保證軸承的潤滑性能，提高軸承的實(shí)際使用壽命,。
　　本文從結(jié)構(gòu),，密封以及新型材料應(yīng)用和工藝方面對高速托輥?zhàn)隽艘恍┗A(chǔ)性的研究。新托輥結(jié)構(gòu)采用了軸向迷宮與接觸迷宮相結(jié)合的復(fù)合密封結(jié)構(gòu),，選用了帶防塵蓋的深溝球軸承,。新材料的應(yīng)用與加工工藝的改進(jìn)確保了托輥的旋轉(zhuǎn)阻力、徑向圓跳動(dòng)及防水,、防塵密封等性能,。在以大功率、長距離,、大運(yùn)量皮帶輸送機(jī)為發(fā)展方向的背景下,，本文提出的托輥結(jié)構(gòu)方案旋轉(zhuǎn)阻力小，噪聲小,，使用壽命長,，對提高輸送機(jī)的生產(chǎn)效率可起重要作用。