膠帶輸送機托輥改造與應(yīng)用

1、帶式輸送機托輥分類和作用

托輥的作用是支承輸送帶，使輸送帶的懸垂度不超過技術(shù)上的要求，以保證輸送帶平穩(wěn)地運行。托輥安裝在機架上，而輸送帶鋪設(shè)在托輥上，為減小輸送帶運行阻力，在托輥內(nèi)裝有滾動軸承。

托輥由中心軸、軸承、密封圈、管體等部分組成，其結(jié)構(gòu)如圖1-1。托輥按用途可分為以下幾種。

（1）承載托輥

承載托輥是一種安裝在有載分支上，它起著支承該分支上輸送帶與物料的作用。在實際應(yīng)用中，要求它能根據(jù)所輸送的物料性質(zhì)差異，使輸送帶的承載斷面形狀有相應(yīng)的變化。如果運送散狀物料，為了提高生產(chǎn)率并防止物料的撒落，通常采用槽形托輥；而對于成件物品的運輸，則采用平行承載托輥。

圖1-1

槽形托輥組一般由三個或三個以上托輥組成，其中剛性三節(jié)槽形托輥與串掛三節(jié)槽形托輥尤為常見。

（2）回程托輥

回程托輥是一種安裝在空載分支上，用以支承該分支上的輸送帶的托輥。常見的有平形托輥和V形托輥組。回程托輥的升級和改造是本文的重點研究、討論對象。

（3）緩沖托輥

緩沖托輥是安裝在輸送機的裝載處，以減少物料對輸送帶的沖擊。在運輸比重較大的物料時，有時需要沿著輸送機全線設(shè)置緩沖托輥。其結(jié)構(gòu)與一般托輥結(jié)構(gòu)類似，不同之處是在管體外部加裝了橡膠圈。

（4）調(diào)偏托輥

輸送帶運行時，由于張力不平衡，物料偏心堆積、機架變形、托輥損壞等會產(chǎn)生跑偏現(xiàn)象。為了糾正輸送帶的跑偏，通常采用調(diào)心托輥。該托輥不是本文討論的重點，故不再贅述。

2、我礦井下膠帶輸送機使用現(xiàn)狀

2.1概述

帶式輸送機具有長遠距、大運量、連續(xù)輸送等優(yōu)點，且運行可靠，易于實現(xiàn)自動化集中控制。帶式輸送機已經(jīng)成為煤炭高效開采的關(guān)鍵設(shè)備。上世紀(jì)九十年代以來，我國煤礦帶式輸送機向長遠距、高帶速、大運量、大功率的方向發(fā)展。無論從帶式輸送機的整體安裝，還是其單個元件、配件的使用性能均提出了更高的要求。

孫村煤礦井下在用膠帶輸送機多達50多部，托輥數(shù)量達40000多組，每月托輥損壞量較大，雖然投入了大量的人力物力但沒有使該狀況得到有效的改善，每月?lián)p壞托輥數(shù)量依然只增不減。

2.2托輥損壞的深層原因分析

通過深入分析托輥損壞原因不難發(fā)現(xiàn)，所謂的托輥損壞大部分集中體現(xiàn)在筒殼磨損上，這種損壞是不可逆的。一旦發(fā)生這種性質(zhì)的損壞，就不得不對整體托輥進行更換，對設(shè)備資金投入依賴性較高。一方面，我礦井下在用帶式輸送機使用周期較長，尤其是在當(dāng)前嚴峻形勢下，輕資產(chǎn)降投入是大勢所趨，設(shè)備的反復(fù)利用一定程度上導(dǎo)致了托輥老化、磨損加快；另一方面，工區(qū)人員分配不平衡，對設(shè)備日常維護無法做到面面俱到，只是麻木的被設(shè)備牽著鼻子走，壞了就修，修不好就換，疲于應(yīng)付，托輥磨損無法及時發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致最終的徹底損壞。如圖2-1為損害托輥現(xiàn)場圖。

圖2-1

3、回程托輥改造方案

3.1改造方案的提出

普通托輥的平均使用壽命一般在6個月左右，其損壞形式大部分體現(xiàn)在管體筒殼的線性磨損，輕則導(dǎo)致托輥兩側(cè)直徑不一致影響皮帶的正常運行。重則直接將筒殼磨透造成托輥的報廢。該改造方案就是從底托輥的磨損形式入手，以技術(shù)創(chuàng)新的理念為出發(fā)點，最大程度的降低回程托輥的磨損程度。

3.2改造方案設(shè)計

將廢舊皮帶切割并制作成外徑φ133mm，內(nèi)徑φ106mm，寬度為50mm的皮帶膠圈，如圖3-1所示。

圖3-1

將原托輥筒殼表面套裝上一層皮帶膠圈使其在托輥表面形成一層保護層，壓裝后在膠圈兩側(cè)邊緣焊接圓鋼將膠圈固定在托輥筒殼表面上，使皮帶膠圈與托輥筒殼成為一體防止其作用滑動。示意圖如下：

圖3-2

3.2方案綜述

(1)在經(jīng)濟性能上，該改造方案所使用的材料全部為磨損報廢的廢舊皮帶，修復(fù)上井回交的舊托輥修復(fù)后套裝上皮帶膠圈，變磨損托輥筒殼為磨損膠圈，實現(xiàn)修舊利廢。在節(jié)省材料費用投入的同時，有效提高了托輥的使用壽命，減少了工人的維護工作量。另外，由于該皮帶膠圈拆卸靈活，一旦發(fā)現(xiàn)膠圈磨損嚴重可方便的對其進行更換，節(jié)省了修復(fù)時間。

(2)在技術(shù)性能上，該托輥套上皮帶膠圈后，外徑由原來的φ106mm增大為現(xiàn)在的φ133mm。在相同的驅(qū)動功率下，既能保證皮帶轉(zhuǎn)速不變，同時由于回程托輥直徑變大，其轉(zhuǎn)速與原托輥轉(zhuǎn)速之比為ω1：ω2=133：106，即改造后的回程托輥轉(zhuǎn)速較原轉(zhuǎn)速增大了25%以上，大大的減少了單個托輥的線性摩擦周期，從而有效的降低了回程托輥的磨損速度，延長其使用壽命。