托辊质量分析

发布时间：2013-07-02 浏览次数：394

靳建顺¹　杨达文²　韩东劲²
（1.大同矿务局，山西大同　037001；2.煤科总院上海分院，上海　200030）

　　摘　要：结合现场实际使用情况，对托辊的各个组成部分进行了分析比较，对提高托辊质量具有一定的意义。
　　关键词：托辊；质量；结构；分析比较
　　1、托辊目前存在的主要问题
　　（1）使用寿命短、损坏量大
　　据现场调查，煤矿井下托辊的使用寿命一般在180~240d，在顺槽中使用的托辊，一般采完一个工作面后，托辊损坏数量达60%~80%，经济损失相当严重。
　　（2）托辊的旋转阻力及输送机运行阻力大，功率消耗也很大。
　　由此可见，对托辊进行质量分析，在现有煤矿条件下，若把托辊的使用寿命从原来的1a左右提高到3a以上，则每年损坏数量可减少2/3，其经济效益是非常显著的。
　　2、托辊零件的质量分析
　　托辊结构比较简单，主要是由管件、轴承座、轴承、密封件、润滑脂和轴等组成，现将主要零件对托辊质量的影响分析如下。
　　2.1 管件
　　管件质量主要影响托辊的径向跳动及旋转部分的质量，从而影响托辊的旋转阻力及输送机的运行阻力，尤其在高速运转时，影响更大。目前管件有无缝钢管和有缝钢管2种，管件采用有缝钢管更好些，但价格要贵些。
　　2.2 轴承座
　　轴承座的结构有铸铁件和冲压件2种，前者的优点是：较厚、刚性大、配合精度高、转动灵活、运行阻力小，很受现场加工人员的欢迎。但重量大（是冲压件的4~5倍）、铸件的毛坯成品率低，故成本较高。后者的优点是：重量轻、大批量生产成本低，但生产厂必须有一套冲压设备。钢板太薄时刚性小、易变形、拆装时易损坏。可将冲压钢板厚度加至3~3.5mm，采用CO₂保护焊接方法，将冲压轴承座焊在管件两端，这样的轴承座刚性好、尺寸精度高、成本低。
　　2.3 轴承
　　托辊的使用寿命主要取决于轴承和密封的性能，如果托辊具有良好的密封性能，托辊使用寿命实际上就是轴承的使用寿命。轴承不仅对托辊使用寿命有重大影响，而且对托辊旋转阻力也有一定的影响。测试结果表明：轴承摩擦阻力占托辊旋转阻力的1/4~1/8。托辊轴承失效的主要原因如下：
　　（1）煤尘或煤泥大量进入到轴承内，使轴承的沟道及保持架的兜孔内填满黑色油泥，不能转动而失效。
　　（2）轴承中的油脂流失后，由于外界的水或潮气大量侵入，使钢保持架、钢球和内外沟道严重锈蚀，使其不能转动而失效。油脂变质也会使轴承失效。
　　（3）轴承本身质量差引起的失效。
　　（4）机加工后装配质量差而引起轴承失效。托辊轴承早期采用204、205系列滚动轴承。现在大多数采用煤科总院上海分院运输机械研究所研制的204KA、205KA、305KA、306KA和704KA大游隙专用轴承，测试数据表明：即使在非常恶劣的条件下运转，专用轴承的实验室寿命可达到204轴承的10倍以上，而旋转阻力低一倍以上。
　　2.4 密封件
　　密封形式及密封件材质对托辊的密封性能有很大的影响，密封不好，轴承就容易失效。现在托辊的密封形式主要有：迷宫式、接触式和组合式3种。铸铁件轴承座多数采用迷宫式密封，其优点是旋转阻力小、防尘性能好，缺点是防水性能差。接触式密封的性能正好与此相反。迷宫式密封的托辊在低温下工作时，其旋转阻力较常温下成倍增加，低温地区使用时一定要注意。迷宫式密封件的材料有尼龙6和尼龙1010二种。
　　冲压式轴承座大多数采用组合式密封，它是由迷宫与油脂密封组合而成，油脂必须加到一定的数量。
　　英国道梯公司的托辊密封形式如图1所示，它是由压盖、胶衬和密封件组成。胶衬的孔径为Ø23，而托辊轴的轴径为Ø25，可见胶衬是紧贴轴径的，胶衬材料必须耐磨和耐油。
　　大同煤校机厂改进后的密封形式为组合式密封，如图2所示，它是由迷宫密封、压盖和胶衬组成，既能防水又能防尘，装配也容易。

 

　　2.5 润滑脂
　　输送机托辊采用一次性装配工艺，使托辊在整个使用期内不需要更换润滑脂。要求润滑脂不仅要起到润滑作用，而且要起到防锈及密封作用，以便使轴承能始终保持良好的运转性能。常用的3种润滑脂：3号钙基脂；2号锂基脂；矿用锂基脂。矿用锂基脂除保留2号锂基脂的主要优点外，它的防水性能通过试验，前后相差38，而它的低温凝固点达到-32℃，能满足煤矿井下煤尘、淋水等恶劣工作环境，以及北方露天矿输送机在低温下工作的条件。
　　3　托辊装配质量要求
　　（1）零件（包括外购件）必须经检验合格后方可平稳地用压力机进行压装。
　　（2）轴承座必须与管件装配牢固，并保证同心度，不得有任何松动。焊接冲压件轴承座焊接表面要光滑平整、无气孔、无夹渣。
　　（3）使用KA系列大游隙托辊专用轴承时，应该用矿用锂基润滑油脂，并充填轴承2/3容积。
　　（4）使用迷宫密封件时，内、外密封件应分别装入托辊内，不得套在一起装配。
　　（5）使用接触密封件时，密封件的唇口不得有损伤或翻边现象。
　　（6）托辊装配完毕后，必须检验转动是否灵活。
　　4　结语
　　随着输送机向长距离、大运量、高速度方向发展，高速托辊在密封结构、加工质量、轴承、润滑脂等方面有更高的要求，只有改进托辊的加工工艺和更新设备，才能制造出高质量的高速托辊，才能满足大型带式输送机高带速的要求。

 

来源：《煤炭科学技术》1980年12期